Ученый выяснил, как работает микроволновый ракетный двигатель EmDrive

Физики, вероятно, нашли правдоподобное объяснение тому, как микроволновый двигатель EmDrive, созданный инженером Роджером Шоером, вырабатывает силу тяги, несмотря на то, что для его работы не требуется ни топливо, ни направленные пучки излучения, говорится в статье, опубликованной в журнале Europhysics Letters. Об этом пишет РИА Новости. В 2001 году британский инженер-авиаконструктор Роджер Шоер заявил о создании двигателя, который, как тогда заявили и как сегодня продолжают считать его оппоненты, нарушает все известные законы физики. Это устройство, работающее на базе микроволнового излучения, представляет собой особую коническую камеру-резонатор, к которой подключен мощный магнетрон – источник микроволнового излучения. При определенной геометрии этого конуса, данное устройство будет загадочным образом двигаться в сторону узкой его части с крайне малой, но силой, если внутри конуса будут "гулять" микроволны. Подобное поведение EmDrive, как сразу заявили тогда физики, является невозможным с точки зрения законов физики – подобная манера движения, при которой не тратятся ни топливо, ни вырабатывается направленный пучок излучения, противоречит закону сохранению импульса. Эту проблему можно просто представить себе таким образом – если человек сядет в коробку и начнет толкать ее противоположные стенки, то он не будет двигаться вперед, а будет шататься на месте. Тем не менее, Шоер не отказался от своей идеи, и ее через несколько лет проверил ряд физиков-профессионалов, в том числе и одна из лабораторий NASA. Эти тесты, как пишет Майкл Маккаллох (Michael McCulloch) из университета Плимута (Великобритания), привели к неожиданным для ученых результатам – оказалось, что изобретение Шоера действительно работает. Это заставило физиков задуматься о том, как такое может происходить и попытаться найти объяснение тому, как EmDrive может вырабатывать силу тяги. Маккаллох предложил правдоподобное с точки зрения физики объяснение этому "чудо-двигателю", обратив внимание на другую противоречивую вещь – так называемый эффект Унру. Этот феномен был открыт американским физиком Уильямом Унру (William Unruh) в конце 70 годов прошлого века и он представляет собой объяснение того, почему существует сила инерции. Унру показал, что предмет, движущийся с ускорением, начинает по-особому взаимодействовать с вакуумом или другой средой, через которую он движется – если говорить просто, то окружающее пространство становится "теплее" для него. Это тепло "давит" на движущееся тело и заставляет его снижать скорость. В двигателе Шоера, как считает Маккаллох, данное тепло, или излучение Унру, будет по-разному взаимодействовать с фотонами микроволнового излучения, отражающимися от узких и широких стенок конуса, если фотоны обладают инерциальной массой и скорость света может меняться внутри резонатора (оба этих предположения крайне противоречивы с точки зрения физики). Разная сила взаимодействий и разная сила инерции, порождаемая ими, будет создавать тягу, чтобы не нарушать уже упомянутый закон сохранения импульса. Сила этой тяги, как показывают расчеты Маккаллоха, примерно равна тому, которую намерили сам Шоер и ученые из лабораторий NASA и Китая, построившие свои собственные аналоги его двигателя. Что интересно, Маккаллох раскрыл возможный способ манипуляции силой и направлением этой тяги – она зависит от того, как устроен конус двигателя. К примеру, двигатель NASA был устроен чуть по-другому, чем у Шоера, и поэтому сила тяги была направлена в противоположную сторону и была в несколько раз меньше. Как надеется ученый, его расчеты помогут создать более совершенную версию EmDrive, которая убедительно докажет его работоспособность.