Независимый бостонский альманах

БРИТАНСКАЯ ГРАВИЦАПА

18-09-2014

В августе этого года прошелестела некая сенсация. Британский журнал Wired magazine сообщил об экспериментах группы НАСА под руководством Гарольда Уайта (Harold White), которые вроде бы подтвердили, что двигатель принципиально нового типа, предложенный британским изобретателем Роджером Шауэром (Roger Shawyer), работает.

(см. http://www.wired.co.uk/news/archive/2014-07/31/nasa-validates-impossible-space-drive

http://www.wired.co.uk/news/archive/2014-08/07/10-qs-about-nasa-impossible-drive )

Журнал Wired magazine (дословно - Журнал проводов, но по смыслу - "Журнал технологий") вполне приличный, но все же не научный рецензируемый, а примерно такой, как русский "Знание - сила".

Новизна и сенсационность двигателя Шауэра в том, что он действует только под действием внутренних сил. Это безопорный движитель (то есть, создающий тягу без расхода рабочего тела), нарушающий закон сохранения импульса (своего рода Мюнгхаузен, вытаскивающий самого себя из болота за волосы). Разновидность гравицапы, которую не так давно русские умельцы запустили на спутнике Юбилейный (в мае 2008 г., под руководством генерал-майора в отставке Валерия Меньшикова), что вызвало хохот научного сообщества и, разумеется, привело к полному фиаско. Как тогда шутили: «Госдума в третьем чтении утвердила поправки в законы Ньютона».

Но гравицапа была на уровне механическом, там вращались-двигались какие-то дисбалансы, а тут - тонкое дело, некие высокочастотные излучения, теория относительности, взаимодействие с вакуумом. Ну, кто знает, вдруг прорыв в физике.

И вот под этот «вдруг сенсационный прорыв в физике» тиснула статью «Российская газета» под зазывно-кинематографическим заголовком "НАСА копает под Ньютона. Американские ученые опровергают законы физики". Автор - научный обозреватель газеты Юрий Медведев.

"Российская газета" - издание правительственное. Публикует разные казенные постановления. По нужде - официозная и потому скучная. Но не чуждается разных рыночных новаций и тоже борется за читателя и тираж. Даже "Правда" в советские времена периодически баловала читателей разными фельетонами про зарвавшихся партийных чинуш, коли на то было высочайшее благоволение.

Юрий Медведев пишет:

"В американском космическом агентстве испытали двигатель, который работает вопреки принципам науки. Это сразу стало мировой сенсацией. Идея такой установки давняя, она принадлежит британцу Роджеру Шауэру, и физики всегда относились к ней скептически, как и к любому изобретению, нарушающему основные положения науки.

Первый удар по оппонентам сделали китайские ученые. В 2009 году на принципе Шауэра они создали опытный образец двигателя, который работал и обеспечивал тягу в 720 миллиньютонов. Этого хватит, чтобы обеспечить движение небольшого спутника. Однако научное сообщество посчитало достижение китайских ученых "уткой".

И вот теперь о создании двигателя заявили представители НАСА. Правда, полученная сила тяги не столь велика и составляет всего 30-50 микроньютонов. Ученые пока не могут объяснить, как работает изобретение. Вот как американцы описывают построенный на принципах Шауэра двигатель: "Результаты наших испытаний показывают, что устройство, имеющее замкнутый рабочий объем, представляющий собой резонансную полость, является новым типом электрического двигателя. Сила тяги, создаваемая этим двигателем, не имеет отношения ни к одной фундаментальной силе или известному электромагнитному явлению. То, что заставляет этот двигатель работать, мы можем описать термином "взаимодействие квантовой виртуальной плазмы в вакууме", что, в общем-то, абсолютно не проясняет суть наблюдаемых нами эффектов". И хотя этот двигатель нарушает законы физики, но, наверное, нельзя просто отмахнуться от того, что он начал работать у двух независимых научных групп". http://www.rg.ru/2014/08/06/dvigatel-site.html

 

Двигатель этот называется EmDrive. Что такое аббревиатура Em нигде не поясняется, но у него есть второе название: EmDrive (also Resonant cavity thruster), то есть, резонансный подруливающий двигатель. Имелось в виду, что он будет немного подруливать, корректировать орбиту спутника. Но потом аппетиты Шауэра выросли и он стал говорить о длинных космических перелетах с помощью своего движка.

Вот так этот двигатель весом около 3 кг выглядит в натуре.

Image 17 38 43 - 18 09 2014

А это еще одна модификация все того же движка.

Image 17 38 51 - 18 09 2014

И как же работает это чудо космической техники, представляющее из себя обычную воронку с днищами?

Незамысловато. На узкую и на широкую части, как на два полюса, подается высокочастотный сигнал от магнетрона простой СВЧ печки. А далее внутри этой воронки возникает вектор тяги без всякой реактивной струи. За счет внутренних сил...

Давайте посмотрим, а что это за изобретатель такой - Роджер Шауэр?

Известно о нем мало. Даже когда родился, не пишут. И фото всего одно. Вот это:Image 17 38 36 - 18 09 2014Какое образование - тоже не сообщают. Говорят, что он инженер по аэрокосмической технике. Работал  в неких оборонных конструкторских проектах, консультантом по космической  навигационной европейской системе "Галилео". В 2000 году его озарила идея нового безопорного двигателя, он бросил свои консультации и основал собственную фирму Satellite Propulsion Research Ltd (Исследование спутниковых приводов), финансируемой из частных инвестиций теми, у кого деньги все равно валяются без нужды. И которые, конечно, хотели бы их умножить сам-десять. Это очень увлекательная финансовая игра. Ну, почему бы не умножить на таких-то посулах: принципиально новый двигатель для космических полетов на любые расстояния!

Шауэр все же не простой мошенник, потому он всячески отмежевывается от того, что его движок нарушает закон сохранения импульса. Тогда каким же образом объяснить эту тягу?

Шауэр пишет, что все это возникает за счет разных скоростей фотонов, которые несутся в высокочастотном поле из узкой и широкой частей воронки.

Дословно звучит у него так:

"Тяга в "конусе" вызывается дисбалансом радиационного давления между двумя поверхностями полости, вызванного действием групповой скорости в разных системах отсчета, в рамках специальной теории относительности. Устройство генерирует тягу, направленную к узкому концу конусообразной полости".

На своем сайте http://www.emdrive.com Шауэр приводит простенькие схемы и пару формул из СТО. Вот они:

Image 17 39 18 - 18 09 2014

Image 17 39 25 - 18 09 2014

Дадим еще слово автору мотора будущего:

"The group velocity of the electromagnetic wave at the end plate of the larger section is higher than the group velocity at the end plate of the smaller section. Thus the radiation pressure at the larger end plate is higher that that at the smaller end plate. The resulting force difference (Fgi -Fgi) is multiplied by the Q of the resonant assembly". http://www.emdrive.com/theorypaper9-4.pdf

Точный перевод:

"Групповая скорость электромагнитной волны в торцевой пластине большего сечения выше, чем групповая скорость на торцевой пластине меньшего сечения. Таким образом давление излучения на большей торцевой пластине выше, чем давление на  меньшей торцевой пластине. Результирующая разность силы (FGI -Fgi) умножается на Q резонансной сборки".

И к чему при таком понимании вообще какие-то излучения микроволновки, какие-то "ресонансные сборки" воронки. Достаточно было поставить баллончик со сжатым воздухом, он бы пускал струю воздуха на одну стенку ракеты, а на другую не пускал. Производил бы давление на одну стенку. И ракета летела бы себе куда надо.Или еще проще: сам автор пускал бы ветры на стенку ракеты. Тогда и без баллончика можно было бы обойтись.

  Знаток реактивного движения Шауэр мог бы и сам догадаться, что реактивная струя воздуха ли, фотонов ли - все равно, будет иметь отдачу, в точности равную "силе давления на стенку". А на что же уйдет энергия струи? На деформацию конструкции. На тепло. На что угодно - но закон сохранения импульса останется незыблемым.

Формулы СТО я опущу, ибо предполагать, что на узком и широком концах воронки вдруг помещаются разные системы отсчета и потому можно получить тягу - это нисколько не лучше, чем просто постулировать нарушение закона сохранения импульса.

Группа Гарольда Уайта из НАСА несколько более изощрена и потому отказалась от такой теории изобретателя. Уайт, получивший недавно в своих экспериментах тягу в двигателе Шауэра, объясняет это так:

"Дополнительная тяга в двигателе получается с помощью магнито-гидродинамической силы, действующей в квантовой флуктуации вакуума, то есть, за счет взаимодействия с "квантовой вакуумной виртуальной плазмой" путем создания виртуального плазменного тороида".

Слова очень умные, но не имеющие физического смысла.

Проще говоря - это некий набор слов.

Самое главное - эксперимент группы НАСА Уйата проводился не в вакууме. И при тех ничтожных величинах тяги, которые были якобы зафиксированы они вполне могут находиться в пределах ошибки измерения. Да там одни только конвекционные потоки воздуха от неравномерного нагрева установки намного превышали показатели тяги, даже если бы она и была.

Не случайно все рассказы про Emdrive - двигатель Шауэра никогда не публиковались в реферируемых журналах. Самый большой успех - это публикация в октябре 2006 г. в журнале New Scientist (Новый Ученый), который является хорошим, но не рецензируемым, а научно популярным изданием.

Писатель-фантаст Грег Иган (Greg Egan, born 20 August 1961), получивший профессиональное образование по математической физике в Западном Австралийском университете, распространил открытое письмо, заявив, что в публикации New Scientist" раздута сенсация на основе незнания элементарных знаний ее авторов и низкого уровня их научной грамотности. Сделано это ради поднятия тиража журнала, что представляет реальную опасность для общественного понимания науки".

Письмо Игана поддержали профессор математической физики Джон К. Баэз, доктор физики Джон Костелло (John P.Costella, http://johncostella.webs.com/shawyerfraud.pdf (он прямо называет Шауэра мошенником) и ряд их коллег. Журнал дезавуировал свою публикацию и принес извинения читателям.

Один читатель прислал в журнал фото раннего прототипа двигателя Шауэра:

Image 17 39 33 - 18 09 2014

Вот с таким теоретическим багажом сначала группа китайских физиков, а потом (в июле 2014 г.) и группа центра им. Джонсона НАСА Гарольда Уайта приступили к экспериментам с двигателем Шауэра. Китайцы вообще получили большую тягу, хоть сейчас отправляйся на Проксиму Центавра. Американцы не рискнули лететь так далеко, у них тяга вышла в десятки тысяч раз меньше. Но для принципов физики все равно - много или мало нарушается закон сохранения импульса. Или скажем, закон сохранения энергии. Тут надо так: или не нарушается совсем, или (если "чуть-чуть") закон неверен. Но названные законы - это не какие-то частности. Это фундамент физики. И тут для их низвержения усилий какого-то частника-изобретателя с мотором точно не хватит.

Обозреватель "Российской газеты" про это, наверняка, знает. Посему, не найдя академика Евгения Борисовича Александрова (тот был в отпуске) Медведев обратился  за комментарием к ученику акад. Александрова, доктору физмат наук Антону Вершовскому. Комментарий в урезанном виде газета поместила. Ниже, с любезного разрешения акад. Александрова - полный комментарий.

"Нам сообщают, что испытана модель "невозможного" двигателя...

То, что заставляет этот двигатель работать, мы можем описать термином "взаимодействие квантовой виртуальной плазмы в вакууме", что, в общем-то, абсолютно не проясняет суть наблюдаемых нами эффектов" - заявляют "ученые из NASA".

Действительно, термин не проясняет ровно ничего, поскольку при всей своей красоте и внушительности ровно ничего не значит. А если попробовать разобраться в конкретике последних сообщений, то получается примерно следующее:

  • Согласно принципам современной физики, вытянуть себя из болота за волосы нельзя. Так что если замкнутая коробка начинает себя толкать в пространстве – значитодно из двух: или она не совсем замкнута (как бывает в 99.999% случаев изобретений самотолкающихся коробок), или же авторам удалось открыть новое фундаментальное взаимодействие, каковых пока за всю историю человечества открыто всего четыре, и ожидать открытия пятого в ближайшее время вряд ли приходится - настолько точно и скрупулезно исследован наш физический мир.

Тем более трудно ожидать, что пятое взаимодействие будет обнаружено в конструкции, устройство которой не сильно отличается от устройства обыкновенной микроволновой печки.

  • Впечатляет разница между ожиданиями и результатами двух разных групп: изобретатель этого двигателя Роджер Шауэр утверждал, что его двигатель способен выработать 140 килограмм тяги; китайские ученые (результаты которых, кажется, никто не проверял и не собирался) получили в 2 тысячи раз меньшую тягу - 720 мН, а американцы, которые все-ж таки работаютпод присмотром NASA, сообщают о тяге в 20 тысяч раз меньшей, чем у китайских коллег, и в 40 миллионов раз меньшей, чем у Шауэра - 30-50 мкН.

Для справки: 50 мкН - это примерно 0.005 грамма, то есть одна двухсотая веса советской копейки.

Так что дело даже не в том, что далеко этот двигатель не улетит (модель есть модель, это понятно), а в том, что такой микроскопический результат мог явиться результатом банальных сопутствующих факторов - возникающих, например, вследствие того, что то самое микроволновое излучение, которое должно быть "заперто" в полости резонатора, эффективно этот резонатор нагревает, а вместе с ним нагревает и весы, приводя к смещению их показаний.

Или возникает конвекция воздуха вокруг нагретой коробки, она и создает "тягу". Или в результате нагрева создаются токи Фуко, которые взаимодействуют с датчиком весов. Или полость двигателя не так уж и "замкнута" и микроволны проникают наружу. Или ток, текущий по проводам, которые питают СВЧ-генератор, создает магнитное поле, а вместе с ним - силу магнитной индукции - таких причин может быть множество, и все их нужно устранить и доказать, что они действительно устранены.

  • NASA действительно держит небольшую лабораторию, специализирующуюся на "альтернативных" космических движителях. Почему бы и нет? Затрат на нее немного, а вдруг сотрудники с их специфически нетрадиционным складом ума и правда что интересное придумают. А тем временем они все находятся в одном месте и под присмотром, что тоже удобно.

Предыдущие работы руководителя этой лаборатории Уайта относились в движению на сверхсветовых скоростях за счет выворачивания наизнанку пространства-времени (идея двигателя Алькубьерре, нежно любимая и российскими торсионщиками), и к чему-то еще столь же актуальному, но пока,что не удивительно, не принесли конкретных результатов (перечисленные в Википедии награды от NASA Уайт получил не за них, а за работы по технической инспекции спейс-шаттлов).

Так что заявление этой лаборатории - это еще не заявлениеNASA. Если NASA сочтет, что там есть что проверять - то проверит.

Кстати, эта лаборатория также разрабатывает принципиально новые микровесы для измерения тяги новых "альтернативных" движителей. Были ли они использованы в этом эксперименте - непонятно. Если были - то это также порождает ряд вопросов.

 4. Это далеко не первый проект "самотолкательного" космического аппарата - отечественные "торсионные поля" и "торсионные двигатели" уже давным-давно у всех на слуху, (см. интернет)

 5. В общем, пока что вся эта суета вокруг дивана ровно ничем не отличается от сотен и тысяч предыдущих сенсаций такого рода..."

Антон Вершовский, доктор физико-математических наук, физико-технический институт имени А.Ф. Иоффе РАН.

Примечание акад. Е.Б. Александрова:

"В целом, Антон написал правильно. Я бы только упомянул "машину Дина" и "гравицапу". И не стал бы писать про 99.999% случаев, потому что во всех обследованных случаях таких самодвижущихся устройств причина была найдена, и число таких изобретений измеряется не миллионами, а десятками".

Итак, подытожим.

Речь идет о недавней работе группы из Nasa Advanced Propulsion Physics Laboratory (неофициально известной как Eagleworks) в Космическом центре имени Джонсона под руководством физика Гарольда Уайта (Harold G. White), которая проверяла результаты изобретателя Роджера Шауэра (Roger Shawyer).
Работа двигателя EmDrives этого изобретателя якобы дала положительный эффект.
Речь там идет о как бы нарушении закона сохранения импульса (типа безопорного движителя), но чтобы избежать этого скандала, и Шауэр, и Уайт утверждают, что для работы двигателя есть якобы некие новые физические причины.

Оба "теоретических объяснения" (Шауэра и Уайта) сомнительны и, на мой взгляд, невозможны, но группа из НАСА - это серьезно, и потому информация вызвала брожение умов. Однако они свои опыты проводили не в вакууме, поэтому "безопорную тягу" можно объяснить паразитными эффектами.

Шауэр свою идею выдвинул в 2000 г, 14 лет назад. Так что не такая уж она и новая. Причем Шауэр приводит соображения из якобы СТО, будто из широкой части его воронки излучаются фотоны с одной скоростью, а из узкой - с другой (а?! - там он пишет о двух разных системах отсчета в частях воронки, чтобы уж вот так прямо на заявлять о разных скоростях фотонов) и вот за счет разницы в скоростях, де, возникает тяга. Это,  все равно, что изгонять беса именем дьявола. Так изобретатель, как ему кажется, избегает противоречия с законом сохранения импульса. И тогда, выходит, это не убогая гравицапа, а просто новый эффект СТО и новый тип двигателя.

А НАСАвец Уайт начинает мудрить что-то про квантовую флуктуацию вакуума и появление тяги за счет взаимодействия с "квантовой вакуумной виртуальной плазмой". Технарь пытается перебором терминов из физики, которые он явно не слишком понимает, как-то прикрыть срам с нарушением сохранения импульса.То есть, у них нет никакой теории. Сначала самотужный изобретатель придумал некую воронку, получил неожиданный эффект, а потом стали искать под это дело теорию.

Вот типичный пример того, что ситуация стоит вверх ногами. Ибо сначала должна быть теория, и только потом - некие эксперименты под нее. А НАСАвцы - он что ж, люди приземленные, технари больше. Им кажется, что техническими штуками можно вдруг получить новые эффекты. Можно, но только в рамках известных законов, как то было, скажем, с лазерами. Но и тут вначале была теория индуцированного когерентного излучения, основы который дали еще Эйнштейн и Дирак.

В общем, полет к звездам - дело не близкое. На известных принципах реактивной тяги, даже полученной за счет аннигиляции, вряд ли достижимое за какие-либо разумные сроки. Да и не нужное. Тут бы с земными делами справиться.

Автор выражает благодарность акад. Е.Б. Александрову за обсуждение  этой темы.

Комментарии
  • Маркс Тартаковский. RTFgvxZS - 18.09.2014 в 21:18:
    Всего комментариев: 91
    Уму непостижимо!.. Это не по теме. Не о гравицапе. Это просто личное обращение к редактору "Независимого бостонского альманаха". Понимает ли уважаемый мной некогда Показать продолжение
    Рейтинг комментария: Thumb up 2 Thumb down 9
    • redactor - 19.09.2014 в 06:43:
      Всего комментариев: 300
      Уважаемый Маркс Самуилович, спасибо за заботу о чистоте наших рядов. Некоторое неблаголепие статей ( с вашей точки зрения) можно объяснить вот чем. Многие наши Показать продолжение
      Рейтинг комментария: Thumb up 8 Thumb down 0
      • Юрий Кирпичев - 20.09.2014 в 04:40:
        Всего комментариев: 505
        Восхищаюсь Вашим ангельским терпением, дорогой Валерий Петрович! Но... Но как раз Маркса и этого, как его, псевдо Степняка я бы на Вашем месте э... элимнировал. К Показать продолжение
        Рейтинг комментария: Thumb up 2 Thumb down 1
  • Случайный читатель - 19.09.2014 в 07:08:
    Всего комментариев: 19
    "Цены растут, нравственность падает" (С). Раньше публика с вечными двигателями ограничивалась отловом проходящих студентов у Лебедева (не путать с уважаемым Показать продолжение
    Рейтинг комментария: Thumb up 2 Thumb down 0
  • Маркс Тартаковский. RTFgvxZS - 20.09.2014 в 22:26:
    Всего комментариев: 91
    "Уважаемый Маркс Самуилович... Вы полагаете, что любовь к родине (о чем вы пишете с большим чувством) — это восхваление текущего правителя. Восторгание его Показать продолжение
    Рейтинг комментария: Thumb up 2 Thumb down 7
    • redactor - 21.09.2014 в 05:04:
      Всего комментариев: 300
      Увы, Маркс Самуилович, ваши советские ужасания по поводу базы НАТО в Севастполе и "запора русского флота" в Черном море забавны. Турция является давно членом НАТО и Показать продолжение
      Рейтинг комментария: Thumb up 6 Thumb down 2
      • Эдуард Бернгард - 22.09.2014 в 00:14:
        Всего комментариев: 62
        Коли уж таких откровенных, ярых, жутких фашистов-нацистов Рогозина, Дугина и т.п. Путин делает своими главными советниками, кто же тогда сам Путин? Вопрос - Показать продолжение
        Рейтинг комментария: Thumb up 2 Thumb down 1
      • Читатель - 24.09.2014 в 05:08:
        Всего комментариев: 2
        Я в диком ужасе так как обнаружил что Жорес Алферов состоит тоже в Изборском клубе рядом с таким индивидумом как Дугин. О МГУ я был раньше другого мнения, но это Показать продолжение
        Рейтинг комментария: Thumb up 2 Thumb down 1
  • Маркс Тартаковский. RTFgvxZS - 21.09.2014 в 22:02:
    Всего комментариев: 91
    Валерий Петрович, вы ловко умеете подменять понятия и уходить от неудобных вопросов. Мне, еврею, многое не нравится в Израиля, но и в кошмарном сне я не пожелаю этой Показать продолжение
    Рейтинг комментария: Thumb up 1 Thumb down 2
    • Сергей - 23.09.2014 в 22:23:
      Всего комментариев: 264
      Бомбардировки Украины российской армией - военное преступление.
      Рейтинг комментария: Thumb up 4 Thumb down 0
  • Маркс Тартаковский. RTFgvxZS - 22.09.2014 в 21:17:
    Всего комментариев: 91
    Панетта: Обама способствовал успехам "Исламского государства"- http://newsru.co.il/mideast/21sep2014/obama_a201.html Здесь ВСЁ - и альфа и омега политики вашей, г-н Редактор, нынешней Показать продолжение
    Рейтинг комментария: Thumb up 0 Thumb down 3
    • Сергей - 23.09.2014 в 22:25:
      Всего комментариев: 264
      вера россиян в то что все в мире происходит исключительно по воле госдепа сродни религии
      Рейтинг комментария: Thumb up 7 Thumb down 2
  • Юрий Кирпичев - 01.10.2014 в 04:34:
    Всего комментариев: 505
    Дорогой Валерий Петрович! Я понимаю, что любой коммент - лыко в строку. Но все же предложил бы сделать некоторые исключения - ввиду полной бесполезности таковых Показать продолжение
    Рейтинг комментария: Thumb up 0 Thumb down 1
  • Михаил - 16.11.2016 в 12:56:
    Всего комментариев: 1
    "сначала должна быть теория, и только потом - некие эксперименты под нее" То есть, когда Иоганн Кеплер не смог объяснить астрономические наблюдения (сиречь, Показать продолжение
    Рейтинг комментария: Thumb up 2 Thumb down 0
  • Евгений - 22.11.2016 в 12:00:
    Всего комментариев: 1
    Эксперимент проводился в вакууме. У вас написано обратное и на этом сделаны выводы об ошибках.
    Рейтинг комментария: Thumb up 0 Thumb down 0

Добавить изображение



Добавить статью
в гостевую книгу

Будем рады, если вы добавите запись в нашу гостевую книгу. Будьте добры, заполните эту форму. Необходимой является информация о вашем имени и комментарии, все остальное – по желанию… Спасибо!

Если у вас проблемы с кириллическими фонтами, вы можете воспользоваться автоматическим декодером AUTOMATIC CYRILLIC CONVERTER.

Для ввода специальных символов вы можете воспользоваться вот этой таблицей. (Латинские буквы с диакритическими знаками вводить нельзя!)

Ваше имя:

URL:

Штат:

E-mail:

Город:

Страна:

Комментарии:

Сколько бдет 5+25=?