พลังงานจากอะไร: วิศวกรพยายามสร้างเครื่องจักรที่มีการเคลื่อนที่ตลอดเวลาอย่างไร

EmDrive คืออะไร?

EmDrive เป็นระบบขับเคลื่อนที่ประกอบด้วยแมกนีตรอนและเครื่องสะท้อนเสียงซึ่งไม่ใช่

มีประสิทธิภาพตามแนวคิดทางวิทยาศาสตร์สมัยใหม่

มีการเสนอการติดตั้ง EmDrive เป็นครั้งแรกRoger Scheuer วิศวกรชาวอังกฤษ ในปี 1999 แมกนีตรอนที่ใช้ในการสร้างคลื่นไมโครเวฟ พลังงานของการแกว่งของพวกมันสะสมอยู่ในตัวสะท้อนคลื่น Q สูงและตามที่ผู้เขียนกล่าวไว้ คลื่นนิ่งของการสั่นของแม่เหล็กไฟฟ้าในตัวสะท้อนแบบปิดที่มีรูปร่างพิเศษเป็นแหล่งที่มาของแรงผลักดัน

ภายนอกเครื่องสะท้อนเสียงไม่เพียง แต่จะไม่ปล่อยสสารออกมาเท่านั้นแต่ยังรวมถึงรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า กล่าวอีกนัยหนึ่ง EmDrive ไม่ใช่โฟตอนไดรฟ์ แต่แม้ว่าไมโครเวฟที่สร้างโดยแมกนีตรอนจะถูกปล่อยออกมาในทิศทางเดียวอย่างสมบูรณ์แรงผลักดันที่ได้รับจะน้อยกว่าแรงผลักดันที่ประกาศไว้ของ EmDrive อย่างมีนัยสำคัญ

กรณีนี้ไม่มีสารทำงานสิ้นเปลืองเครื่องยนต์เห็นได้ชัดว่าละเมิดกฎการอนุรักษ์โมเมนตัมและผู้เขียนการพัฒนาไม่ได้เสนอคำอธิบายใด ๆ ที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไปสำหรับความขัดแย้งนี้ - Scheuer เองก็ตีพิมพ์ผลงานที่ไม่ได้รับการตรวจสอบโดยผู้ทรงคุณวุฒิพร้อมคำอธิบาย แต่นักฟิสิกส์สังเกตว่าทฤษฎีของรังสี ความดันมีความซับซ้อนมากกว่าเครื่องมือแบบง่ายที่ใช้โดย Scheuer และคำอธิบายของเขาโดยทั่วไปขัดแย้งกัน

ไม่ได้ให้ข้อมูลการทดลองมาเป็นเวลานานการยืนยันหรือการหักล้างที่ชัดเจนเกี่ยวกับความสามารถในการใช้งานของการติดตั้งดังกล่าวซึ่งเป็นผลมาจากผลกระทบที่คาดหวังเพียงเล็กน้อยซึ่งเทียบได้กับข้อผิดพลาดในการวัด

นักฟิสิกส์อธิบายสิ่งที่นักทดลองค้นพบผลลัพธ์เชิงบวกเล็กน้อยเนื่องจากข้อผิดพลาดในการทดลอง การศึกษาอิสระเพียงรายการเดียวที่ตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์ที่แสดงผลในเชิงบวกคือการทดลองโดยกลุ่มEagleworks2559 ซึ่งขจัดแหล่งที่มาของข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นได้มากมาย

อย่างไรก็ตามผลงานของกลุ่มวิทยาศาสตร์จาก Dresden University of Technology แสดงให้เห็นว่า EmDrive "แรงขับ" ที่วัดได้เกิดขึ้นจากอิทธิพลของปัจจัยภายนอกไม่ใช่เพราะอุปกรณ์เอง

การทดสอบการทดลอง

• ผู้ผลิตพืช

EmDrive เปิดตัวครั้งแรกโดย Roger Scheuer วิศวกรการบินและอวกาศชาวอังกฤษในปี 1999 ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2545 บริษัทก่อตั้งโดยชูเออร์การวิจัยการขับเคลื่อนด้วยดาวเทียมมีการนำเสนอต้นแบบการทำงานแรกที่คาดคะเนได้ โดยพัฒนากำลัง 0.02 N

ในเดือนตุลาคม 2549 บริษัท เดียวกันนี้ได้แสดงต้นแบบที่มีแรงผลักดันที่ประกาศไว้ที่ 0.1 N ในปี 2015 EMDrive รุ่นอื่นที่มีช่องตัวนำยิ่งยวดได้ถูกนำเสนอ

ในช่วงปี พ.ศ. 2549-2554 บริษัทอเมริกันCannae LLCภายใต้การนำของ Guido Fetta ได้สร้าง "Cannae Drive" (หรือที่เรียกว่า "Q-drive") ซึ่งเป็นเครื่องยนต์ที่มีการประกาศหลักการทำงานที่คล้ายกัน

• กลุ่มของหยางฮวน

ในช่วงปี 2551-2553.ที่มหาวิทยาลัยโปลีเทคนิคทางตะวันตกเฉียงเหนือของจีนภายใต้การนำของศาสตราจารย์หยางฮวนได้สร้างต้นแบบที่ถูกกล่าวหาว่าพัฒนาขีด จำกัด เสียงรบกวนในการวัด 0.72 N.

• กลุ่มของ Harold White

ตั้งแต่ปี 2013 เครื่องยนต์ Cannae Drive ได้รับการทดสอบในห้องปฏิบัติการEagleworks- ห้องปฏิบัติการนี้ทำงานในศูนย์อวกาศจอห์นสันภายใต้การอุปถัมภ์ของ NASA ด้วยงบประมาณค่อนข้างน้อยเพียง 50,000 ดอลลาร์ต่อปี และเชี่ยวชาญด้านการศึกษาเทคโนโลยีที่ขัดแย้งกับแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไป

งานนี้ดำเนินการภายใต้การดูแลของแฮโรลด์ขาว. ไวท์เชื่อว่าเครื่องสะท้อนเสียงดังกล่าวสามารถทำงานได้โดยการสร้างพลาสม่าโทรอยด์เสมือนจริงที่ใช้แรงผลักโดยใช้แมกนีโตไฮโดรไดนามิคสำหรับการสั่นของสุญญากาศควอนตัม

ในระหว่างการทดลองในปี 2556-2557 ได้รับผลลัพธ์ที่ผิดปกติคือแรงขับประมาณ 0.0001 นิวตัน การทดสอบดำเนินการกับลูกตุ้มบิดด้วยแรงขนาดเล็ก ซึ่งสามารถตรวจจับแรงได้หลายสิบไมโครนิวตัน ในห้องสุญญากาศสเตนเลสสตีลที่อุณหภูมิห้องและความดันบรรยากาศปกติ

การทดสอบเรโซเนเตอร์ดำเนินการอย่างมากพลังงานต่ำ (น้อยกว่าการทดลองของ Scheuer ในปี 2545 ถึง 50 เท่า) แต่แรงผลักดันสุทธิสำหรับการเปิดตัวห้าครั้งคือ 91.2 μNโดยมีกำลังอินพุต 17 W. แรงขับสูงสุดในระยะสั้นคือ 116 μNที่กำลังเท่ากัน

การเผยแพร่ผลงานEagleworksทำให้บางครั้ง EmDrive ถูกอธิบายว่า "ผ่านการทดสอบจาก NASA" แม้ว่าจุดยืนอย่างเป็นทางการของหน่วยงานก็คือ "เป็นโครงการขนาดเล็กที่ยังไม่ได้นำไปสู่ผลลัพธ์ในทางปฏิบัติ"

ในเดือนพฤศจิกายน 2559 มีผลงานตีพิมพ์ดำเนินการโดยวิศวกรของห้องปฏิบัติการ NASA Eagleworks โดยคำนึงถึงแหล่งที่มาของข้อผิดพลาดที่เป็นไปได้หลายประการและกำจัดออกไป โดยวัดแรงขับของ EmDrive และสรุปผลเกี่ยวกับความสามารถในการใช้งานของการติดตั้งนี้

ตามบทความนี้เครื่องยนต์สามารถพัฒนาแรงขับได้ใน 1.2 ± 0.1 mN / kW ในสุญญากาศที่มีกำลัง 40, 60 และ 80 W. บทความนี้ชี้ให้เห็นว่าประสิทธิภาพของเครื่องยนต์สามารถอธิบายได้โดยใช้ทฤษฎีคลื่นนำ

• กลุ่มของ Martin Taimar จาก Dresden University of Technology

ในเดือนกรกฎาคม 2015 การทดสอบได้ดำเนินการภายใต้การดูแลของ Martin Taimar ที่มหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งเดรสเดน ผลลัพธ์ไม่ได้ยืนยัน แต่ไม่ได้หักล้างการทำงานของ EmDriver

ผลการค้นหาใหม่ที่เผยแพร่ในปี 2018กลุ่มของ Martin Taimar ตามแรงผลักดันที่สังเกตได้ในการทดลองกับ EmDrive (รวมถึงการทดลองของกลุ่ม Eagleworks) ค่อนข้างเกี่ยวข้องกับการป้องกันการติดตั้งจากสนามแม่เหล็กโลกไม่เพียงพอมากกว่าระบบขับเคลื่อนเอง : การวัดแสดงให้เห็นว่ามีแรงผลักเพียงเล็กน้อยในทิศทางเดียวและไปในทิศทางเดียวกันแม้ว่าจะเปลี่ยนทิศทางของการติดตั้งหรือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เข้าสู่โพรงจะถูกระงับก็ตาม

การทดสอบเพิ่มเติมของกลุ่ม Taimar ในที่สุดก็แสดงให้เห็นว่า EmDrive ไม่ได้สร้างแรงฉุด

• การทดสอบอวกาศของจีนที่ถูกกล่าวหา

ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2559 อ้างถึงงานแถลงข่าวของบริษัทในเครือ Chinese Academy of Space Technology (CAST) หนังสือพิมพ์ International Business Times รายงานว่ารัฐบาลจีนให้ทุนสนับสนุนการวิจัยเครื่องยนต์มาตั้งแต่ปี 2010 และต้นแบบ EmDrive ถูกส่งไปยังอวกาศเพื่อทดสอบบนเรือ Tiangong-2 ห้องปฏิบัติการอวกาศ”

เฉินเยว่ (เฉินเยว่) จาก CAST ตามสิ่งพิมพ์เวลาธุรกิจระหว่างประเทศยืนยันความจริงที่ว่าเครื่องยนต์ต้นแบบถูกผลิตขึ้นสำหรับการทดสอบในวงโคจรต่ำของโลก

ในเดือนกันยายน 2017 มีรายงานใหม่เกี่ยวกับการสร้างต้นแบบที่ใช้งานได้ของเครื่องยนต์ EmDrive ในประเทศจีน

• มหาวิทยาลัยพลีมั ธ

ในปี 2018 DARPA ได้รับรางวัล Plymouthมหาวิทยาลัยทุ่มเงิน 1.3 ล้านดอลลาร์เพื่อศึกษาและสร้าง "เครื่องยนต์ไร้เชื้อเพลิง" โดยอิงจาก "ความเฉื่อยเชิงปริมาณ" (สมมติฐานทางจักรวาลวิทยาทางเลือกของ Mike McCulloch ซึ่งขัดแย้งกับทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษและทั่วไป) สื่อบางแห่งรายงานความเชื่อมโยงระหว่างโครงการกับแนวคิดของ EmDrive

EmDrive ทำงานอย่างไร?

อุปกรณ์นี้ทำงานโดยใช้รังสีไมโครเวฟเป็นห้องเรโซเนเตอร์ทรงกรวยพิเศษซึ่งมีการเชื่อมต่อแมกนีตรอนอันทรงพลังซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดรังสีไมโครเวฟ

ด้วยรูปทรงเรขาคณิตที่แน่นอนของกรวยนี้อุปกรณ์นี้จะเคลื่อนไปยังส่วนที่แคบอย่างลึกลับโดยมีขนาดเล็กมาก แต่จะใช้แรงถ้าไมโครเวฟ "เดิน" เข้าไปในกรวย

โรเจอร์ วิศวกรเครื่องบินชาวอังกฤษScheuer ละทิ้งความคิดของเขา และไม่กี่ปีต่อมา ความคิดนั้นก็ได้รับการทดสอบโดยนักฟิสิกส์มืออาชีพจำนวนหนึ่ง รวมถึงหนึ่งในห้องปฏิบัติการของ NASA ด้วย การทดสอบเหล่านี้เขียนโดย Michael McCulloch จากมหาวิทยาลัย Plymouth (UK) ซึ่งนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ไม่คาดคิดสำหรับนักวิทยาศาสตร์ - ปรากฎว่าสิ่งประดิษฐ์ของ Scheuer ใช้งานได้จริง

McCulloch เสนอคำอธิบายที่เป็นไปได้ทางกายภาพสำหรับ "กลไกมหัศจรรย์" นี้ โดยดึงความสนใจไปยังสิ่งที่เป็นที่ถกเถียงกันอีกประการหนึ่ง - ที่เรียกว่าเอฟเฟกต์ Unruh

ปรากฏการณ์นี้ถูกค้นพบโดยนักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน วิลเลียม อุนรูห์ ในช่วงปลายทศวรรษที่ 70 ของศตวรรษที่ผ่านมา และแสดงให้เห็นคำอธิบายว่าทำไมพลังแห่งความเฉื่อยจึงมีอยู่

อุนรูห์แสดงให้เห็นว่าวัตถุเคลื่อนที่ไปด้วยการเร่งความเร็วเริ่มโต้ตอบในลักษณะพิเศษกับสุญญากาศหรือตัวกลางอื่นที่มันเคลื่อนที่ - พูดง่ายๆคือพื้นที่โดยรอบจะ «อุ่นขึ้น» สำหรับเขา ความร้อนนี้ “กด” บนร่างกายที่กำลังเคลื่อนไหวและทำให้มันช้าลง

คำวิจารณ์

ชุมชนวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ไม่เป็นเช่นนั้นเชื่อในผลการทดสอบเครื่องยนต์ที่ขัดแย้งกัน มาร์ก มิลส์ ซึ่งเป็นหัวหน้าห้องปฏิบัติการฟิสิกส์แรงขับทะลุทะลวงที่ปัจจุบันเลิกกิจการไปแล้ว เชื่อว่าแรงผลักดันที่ผิดปกติอาจเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ของเครื่องยนต์กับห้องทดสอบ

ห้องปฏิบัติการของ Mills มีส่วนร่วมในครั้งหนึ่งงานที่คล้ายกับ Eagleworks นั่นคือการทดสอบโครงการเครื่องยนต์อวกาศกึ่งตัวละครต่างๆ ดังนั้นเขาจึงมีประสบการณ์มากพอที่จะตั้งสมมติฐานเช่นนั้น

นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ของ Rochester Institute of Technology และคอลัมนิสต์ด้านวิทยาศาสตร์ของ Forbes Brian Coberlein ตั้งข้อสังเกตว่าการเผยแพร่บทความในวารสารที่ผ่านการตรวจสอบโดยเพื่อนไม่ได้หมายความว่าผลลัพธ์จะถูกต้อง

นักวิทยาศาสตร์รัสเซียยังวิพากษ์วิจารณ์แนวคิดดังกล่าวEmDrive นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์หัวหน้าบรรณาธิการของหนังสือพิมพ์ Troitsky Variant และสมาชิกของ RAS Commission for Combating Pseudoscience Boris Stern เรียกว่าความเป็นไปได้มากในการสร้างเรื่องไร้สาระของเครื่องยนต์ที่เป็นไปไม่ได้

การทดลองที่คล้ายกัน

• Rossi Energy Catalyst

ในปี 2009 มีการยื่นคำขอในข้อหาประดิษฐ์ "วิธีการและอุปกรณ์ในการทำปฏิกิริยาคายความร้อนระหว่างนิกเกิลและไฮโดรเจนเพื่อปล่อยทองแดง"

สิทธิบัตรอ้างถึงงานก่อนหน้านี้ฟิวชั่นเย็นแม้ว่าตามหนึ่งในข้อความของ Rossi นี่ไม่ใช่ฟิวชั่นเย็น แต่เป็นปฏิกิริยานิวเคลียร์พลังงานต่ำ Fokardi et al อธิบายระบบที่คล้ายกัน แต่ผลิตพลังงานน้อยกว่า

แม้ว่าอิตาลีจะจดสิทธิบัตรเป็นสากลก็ตามคำขอรับสิทธิบัตรอธิบายโครงสร้างและการทำงานทั่วไปของอุปกรณ์การทำงานโดยละเอียดของอุปกรณ์ถือเป็นความลับทางการค้าและบุคคลที่เป็นอิสระจะมองอุปกรณ์ว่าเป็นกล่องสีดำทึบแสง ผู้สังเกตการณ์วัดพลังงานอินพุตและเอาต์พุตในช่วงเวลาต่างๆระหว่างการสาธิตสาธารณะ Widom และ Larsen เสนอทฤษฎีเพื่อเป็นคำอธิบายสำหรับการเปลี่ยนแปลงของธาตุและการปลดปล่อยพลังงานส่วนเกิน

บทความร่วมของ Rossi และ Focardi เกี่ยวกับ "cold fusion" ถูกปฏิเสธโดยวารสารวิทยาศาสตร์ที่ได้รับการตรวจสอบโดยผู้ทรงคุณวุฒิ และปรากฏบนบล็อกของ Rossi ที่ตีพิมพ์ด้วยตนเอง

เพื่อเผยแพร่ผลงาน Rossi และ Focardi ก่อตั้งบล็อกออนไลน์ของตนเองในปี 2010 โดยเรียกบล็อกนี้ว่าวารสารฟิสิกส์นิวเคลียร์ (ชื่อของบล็อกคล้ายกับชื่อของวารสารวิทยาศาสตร์บางฉบับ) งานที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดของ Focardi ได้รับการตีพิมพ์ในปี 1998 ในวารสารวิทยาศาสตร์ Il Nuovo Cimento A.

• Bubble Alcubierre

นี่เป็นแนวคิดที่มีพื้นฐานมาจากการแก้สมการของไอน์สไตน์ ซึ่งเสนอโดยนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีชาวเม็กซิกัน มิเกล อัลคิวบิแยร์ ซึ่งยานอวกาศสามารถเข้าถึงความเร็วเหนือแสงได้

การเคลื่อนที่เหนือความเร็วแสงเป็นไปไม่ได้สำหรับวัตถุที่มีมวลไม่เป็นศูนย์จริงในปริภูมิ - เวลาปกติ อย่างไรก็ตามแทนที่จะเคลื่อนที่เหนือความเร็วแสงภายในระบบพิกัดท้องถิ่นยานอวกาศสามารถเคลื่อนที่บีบอัดพื้นที่ด้านหน้าและขยายออกไปด้านหลังซึ่งทำให้สามารถเคลื่อนที่ด้วยความเร็วใด ๆ รวมทั้งเร็วกว่าแสงด้วย

ในปี 2555 กลุ่มบริษัท Eagleworks นำโดยฮาโรลด์ ไวท์ ได้ประกาศการสร้างอินเทอร์เฟอโรมิเตอร์ไวท์-จูเดย์ ซึ่งพวกเขาอ้างว่าสามารถตรวจจับการรบกวนในอวกาศที่เกิดจากสนามไฟฟ้ากำลังแรงได้ การทดลองนี้ได้อธิบายรายละเอียดไว้ในงานของ Harold Whiteกลศาสตร์สนามวาร์ป 101. 

• พลังงานจากอากาศ

Valery Maisotsenko, วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต,ศาสตราจารย์ผู้เขียนเอกสารทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิคประมาณ 200 ฉบับและสิทธิบัตรการพัฒนาเฉพาะที่สามโหลพบวิธีดึงพลังงานจากอากาศผ่านกระบวนการทำความชื้นในอากาศการระเหยและการควบแน่นของน้ำตามธรรมชาติและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

วัฏจักรอุณหพลศาสตร์ของ Maisotsenko ขึ้นอยู่กับการกระทำของกฎทางกายภาพที่รู้จัก พื้นที่ที่เกิดอากาศเย็นชื้นเป็นบริเวณที่มีความกดอากาศต่ำ อากาศอุ่นแห้งอยู่ในบริเวณที่มีความกดอากาศสูง

อากาศเคลื่อนที่จากที่สูงเสมอความดันต่ำ ตราบใดที่ชั้นอากาศมีอุณหภูมิความชื้นความดันแตกต่างกันก็มีทิศทางลม และยิ่งพัดแรงเท่าไหร่ความแตกต่างระหว่างพารามิเตอร์เริ่มต้นก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

หลังจาก 30 ปีการพัฒนาของเขาถูกใช้โดยทั่วทุกมุมโลก. ปัจจุบันปั๊มความร้อนแบบระเหย - ควบแน่นแบบใช้น้ำสามารถเข้ามาแทนที่เทคโนโลยีการทำความร้อนและการบีบอัดสภาพอากาศในเขตได้และในอนาคต M-cycle อาจใช้แนวคิดทางอุณหพลศาสตร์ใหม่สำหรับเครื่องยนต์และกังหันในอนาคต

อ่านเพิ่มเติม:

นักวิจัยจมดิ่งลงสู่เรือที่จมลึกที่สุดเป็นครั้งแรก

แผนที่แรกที่แม่นยำของโลกถูกสร้างขึ้น คนอื่นผิดอะไร

ระบบไร้สายปรากฏขึ้นซึ่งช่วยให้คนเป็นอัมพาตได้