想必現(xiàn)在有很多小伙伴對(duì)于EmDrive真的打破了牛頓定律方面的知識(shí)都比較想要了解，那么今天小好小編就為大家收集了一些關(guān)于EmDrive真的打破了牛頓定律方面的知識(shí)分享給大家，希望大家會(huì)喜歡哦。

1、“無(wú)需燃料即可遨游太空”、“不遵守動(dòng)量守恒”、“推翻牛頓第三定律”…… 從誕生之日起，EmDrive 這個(gè)噱頭十足的航天推進(jìn)器就飽受爭(zhēng)議，許多科學(xué)家直斥其為“偽科學(xué)”。

2、11月17日，EmDrive 終于登堂入室，以論文形式出現(xiàn)在正規(guī)的同行評(píng)議期刊上，引發(fā)了新一輪的關(guān)注。但要說(shuō)它推翻了物理學(xué)的經(jīng)典定律，恐怕還為時(shí)尚早。

3、 NASA 實(shí)驗(yàn)室中的 EmDrive 原型機(jī)。圖片來(lái)源：AIAA

4、未經(jīng)芝圖士回答允許聯(lián)不得轉(zhuǎn)要載本約文內(nèi)容，否則將領(lǐng)視為侵權(quán)

5、NASA 的約翰遜太空中心（Johnson Space Center）有個(gè)充滿奇思妙想的團(tuán)隊(duì)。前不久，該團(tuán)隊(duì)取得了一項(xiàng)里程碑式的突破——通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明的“電磁推進(jìn)系統(tǒng)”（ EmDrive）論文正式發(fā)表，而此前許多專家對(duì)此都不看好。該推進(jìn)器能在不使用任何燃料的情況下，為太空中的航天器提供動(dòng)力。

6、該團(tuán)隊(duì)在論文中表示，電磁推進(jìn)系統(tǒng)通過(guò)在閉合的空腔內(nèi)來(lái)回彈射微波，將電能轉(zhuǎn)化為推進(jìn)力。理論上，這種輕量級(jí)的引擎能夠在70天內(nèi)將航天器送到火星。

7、但是，一直以來(lái)對(duì)于這種引擎的主要爭(zhēng)議在于它違反了經(jīng)典物理定律——牛頓第三定律和動(dòng)量守恒。因此，即使如該團(tuán)隊(duì)所言 EmDrive 能夠工作，科學(xué)家們也不明白它的工作原理。此前，關(guān)于該引擎的報(bào)道受到了大量質(zhì)疑，許多物理學(xué)家甚至直接斥其為偽科學(xué)。

8、不過(guò)，這篇宣稱 EmDrive 行得通的新的論文通過(guò)了獨(dú)立的同行評(píng)議。那么，太空旅行的革命要到來(lái)了嗎？抑或這“不可能”的航天推進(jìn)器引起只是誤入了另一個(gè)歧途？

9、EmDrive 的概念最先由英國(guó)科學(xué)家 Roger Shawyer 在20年前提出。NASA 高級(jí)推進(jìn)物理研究實(shí)驗(yàn)室（又名 Eagleworks 實(shí)驗(yàn)室）將其付諸實(shí)踐，并進(jìn)行了測(cè)試。

10、簡(jiǎn)單地說(shuō)，Eagleworks 實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的 EmDrive 的原理是，電磁能（微波光子）在一個(gè)圓錐狀的密閉空腔內(nèi)反復(fù)彈射，從而產(chǎn)生推進(jìn)力。當(dāng)微波光子撞擊空腔內(nèi)壁的時(shí)候，它們就會(huì)推動(dòng)裝置向前移動(dòng)，而該裝置不會(huì)往外噴射任何物質(zhì)。這和以往的推進(jìn)器有很大的差別。一些 NASA 航天器中使用離子推進(jìn)器，通過(guò)使推進(jìn)燃料（一般是氙氣）離子化產(chǎn)生動(dòng)力，不過(guò)它們會(huì)向外噴射帶電原子束。

11、在要他地發(fā)日直流知幾更議研，低感太查圓。

12、如果 EmDrive 能夠承受住考驗(yàn)，將意味著未來(lái)的航天器不再需要成噸的推進(jìn)燃料。輕裝上陣是實(shí)現(xiàn)高速度、低成本、長(zhǎng)距離太空旅行的關(guān)鍵。

13、在1687年，牛頓發(fā)表了三大運(yùn)動(dòng)定律，它們后來(lái)成為了經(jīng)典力學(xué)的基石。在接下來(lái)的幾個(gè)世紀(jì)，牛頓三大運(yùn)動(dòng)定律被無(wú)數(shù)次驗(yàn)證。

14、EmDrive 和牛頓第三定律有不可調(diào)和的矛盾。牛頓第三定律指出，當(dāng)兩個(gè)物體互相作用時(shí)，彼此施加于對(duì)方的力大小相等、方向相反。牛頓第三定律能夠解釋為什么當(dāng)人劃槳的時(shí)候船能夠前進(jìn)——因?yàn)闃退嗷プ饔?，水?duì)槳產(chǎn)生了相反的作用力。牛頓第三定律也能解釋引擎產(chǎn)生推進(jìn)力的原因——引擎向后排出滾燙的氣體，從而得到向前的推進(jìn)力。

15、于過(guò)后定體應(yīng)相及老，教廣究音書(shū)值型。

16、 EmDrive 受力示意圖。電磁波在真空?qǐng)A筒內(nèi)彈射，對(duì)上下壁產(chǎn)生大小不同的作用力。

17、奇怪的是，EmDrive 并不向外排出任何物質(zhì)，這在牛頓第三定律以及另一條經(jīng)典力學(xué)定律——?jiǎng)恿渴睾愕目蚣芟率钦f(shuō)不通的。如果 EmDrive 不通過(guò)向后排出物質(zhì)獲得前進(jìn)的動(dòng)力，那么它的動(dòng)力是從哪兒來(lái)的？這有點(diǎn)類似于航天器里的船員通過(guò)按壓墻壁讓航天器飛行，或者一個(gè)更古老的笑話——抓著頭發(fā)把自己提起來(lái)。

18、2014年，Eagleworks 實(shí)驗(yàn)室公布了 EmDrive 引擎早期成功測(cè)試的結(jié)果，引起了軒然大波。后來(lái)，他們又在更為嚴(yán)格的條件下測(cè)試了 EmDrive，其中就包括最新發(fā)表的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)。

19、另有一些研究人員也研發(fā)并測(cè)試了 EmDrive 的不同版本。比如，歐洲和中國(guó)的一些研究者就進(jìn)行過(guò)相關(guān)研究工作（西北工業(yè)大學(xué)楊涓老師曾發(fā)表類似研究，見(jiàn)參考資料），甚至有一些 EmDrive 的愛(ài)好者群體在忙著自行研發(fā)和測(cè)試這種不可能的物理引擎。不過(guò)，還沒(méi)有任何人能夠證據(jù)確鑿地表示他們的引擎能像理論描述的那樣運(yùn)行。

20、Eagleworks 實(shí)驗(yàn)室的這篇論文發(fā)表在同行評(píng)議期刊《推進(jìn)與動(dòng)力雜志》（Journal of Propulsion and Power）上。通過(guò)同行評(píng)議并不能保證該論文的結(jié)果或觀測(cè)是有效的，不過(guò)可以說(shuō)明它的實(shí)驗(yàn)設(shè)置、結(jié)果以及對(duì)結(jié)果的詮釋得到了部分獨(dú)立科學(xué)家的認(rèn)可。

21、這篇論文描述了對(duì) EmDrive 進(jìn)行的測(cè)試，測(cè)試在接近真空（類似于太空）的環(huán)境下進(jìn)行。他們把引擎放到一個(gè)叫做扭擺的裝置上，啟動(dòng)引擎，然后通過(guò)它運(yùn)行的距離來(lái)推算推進(jìn)力的大小。他們估計(jì)，EmDrive 消耗每千瓦功率能夠產(chǎn)生1.2毫牛的推進(jìn)力。

22、和傳統(tǒng)的引擎相比，這點(diǎn)推進(jìn)力根本不算什么。但是這是在沒(méi)有任何燃料的情況下取得的，所以并不能說(shuō)它無(wú)足輕重。在同樣不靠燃料推進(jìn)的技術(shù)中，太陽(yáng)帆以及其他依靠光子推進(jìn)的技術(shù)產(chǎn)生的推進(jìn)力只有它的幾百分之一，在每千瓦3.33和6.67微牛頓之間。

23、對(duì)于 EmDrive 另一項(xiàng)批評(píng)是它在啟動(dòng)后會(huì)升溫，有些人認(rèn)為它是利用這一點(diǎn)加熱周圍的空氣從而獲得推進(jìn)力的。不過(guò)在真空環(huán)境中進(jìn)行的測(cè)試可以打消這方面的疑慮。當(dāng)然，EmDrive 面臨的問(wèn)題遠(yuǎn)不止這一些。

24、首先，我們并不清楚 EmDrive 是否真的能夠產(chǎn)生推進(jìn)力，關(guān)于這點(diǎn)我們需要進(jìn)一步的確認(rèn)。不過(guò)有人提出了許多解釋它的運(yùn)行邏輯的假設(shè)。

25、Eagleworks 實(shí)驗(yàn)室認(rèn)為，微波光子推動(dòng)了“量子真空虛擬等離子體”（quantum vacuum virtual plasma）——一片在量子層面不斷涌現(xiàn)又消失的翻滾的粒子海。加州理工學(xué)院的物理學(xué)家 Sean Carroll 表示，問(wèn)題是沒(méi)有證據(jù)能證明“量子真空虛擬等離子體”存在。他認(rèn)為，量子真空是存在的，但是它并不會(huì)產(chǎn)生能夠被推動(dòng)的等離子體。

26、在論文中，Eagleworks 實(shí)驗(yàn)室的團(tuán)隊(duì)引用了所謂的“導(dǎo)航波理論”（pilot-wave theory）來(lái)描述量子真空產(chǎn)生推進(jìn)力的過(guò)程。不過(guò)他們也承認(rèn)，該理論“并不是物理學(xué)的主流觀點(diǎn)”。

27、英國(guó)普利茅斯大學(xué)的物理學(xué)家 Mike McCulloch 認(rèn)為，EmDrive 證明了一種新的慣性理論，這里面牽涉到盎魯輻射（Unruh radiation，一名加速運(yùn)動(dòng)的觀察者可以觀測(cè)到慣性參考系中觀察者無(wú)法看到的黑體輻射）。據(jù)他描述，因?yàn)?EmDrive 的圓錐的頂和底的盎魯輻射波長(zhǎng)不同，所以當(dāng)空腔中的光子來(lái)回彈射的時(shí)候，它們的慣性會(huì)改變，在動(dòng)量守恒的情況下這會(huì)產(chǎn)生推進(jìn)力。

28、羅切斯特理工學(xué)院物理學(xué)家 Brian Koberlein 表示，雖然 McCulloch 認(rèn)為盎魯輻射是存在的，但這種現(xiàn)象還沒(méi)有得到實(shí)驗(yàn)證實(shí)。該理論同時(shí)還提出，EmDrive 空腔內(nèi)部的光速會(huì)發(fā)生變化，這違反了愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論。

29、不過(guò)，當(dāng)物體加速時(shí)產(chǎn)生的部分能量可能被儲(chǔ)存在這個(gè)物體中。簡(jiǎn)單地說(shuō)，這里涉及引力的相互作用以及瞬時(shí)慣性質(zhì)量波動(dòng)。Jim Woodward 認(rèn)為，這可以解釋為什么 EmDrive 在不違反動(dòng)量守恒的前提下進(jìn)行移動(dòng)。Woodward 在1990年提出的馬赫效應(yīng)（Mach effect）與此相關(guān)。

30、EmDrive 當(dāng)然有可能是胡說(shuō)八道。歷史上不乏這樣的例子，比如“速度超過(guò)光速的中微子”最后被證明是糟糕的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的錯(cuò)誤結(jié)果。

31、在這篇論文中，作者討論了9種可能的實(shí)驗(yàn)誤差來(lái)源，包括氣流波動(dòng)、電磁輻射泄露以及磁的相互作用等。這些誤差還無(wú)法完全排除，需要更多的實(shí)驗(yàn)才能進(jìn)一步證明。

本文到此結(jié)束，希望對(duì)大家有所幫助。

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