Китайская гравицапа. Может ли двигатель работать вопреки законам физики?

Учёные из Поднебесной представили двигательную установку, которая обходится без топлива и якобы нарушает законы физики. Как такое может быть?

Двигатель EmDrive создаёт тягу непонятно по каким физическим законам. Поэтому его поспешили сравнить с гравицапой из комедии Георгия Данелии «Кин-дза-дза!».

Китайский телеканал показал сюжет об испытаниях рабочей модели двигателя EmDrive. Он представляет собой металлический усечённый конус, снабжённый устройством под названием магнетрон. Магнетрон создаёт микроволны, а резонатор накапливает энергию их колебаний. Это даёт возможность преобразовывать микроволновое излучение в тягу.

Получается, что тяга возникает без использования топлива и реактивного выброса. Эксперты недоумевают: раз у двигательной установки нет расходуемого рабочего тела, значит, она нарушает закон сохранения импульса!

Гравицапа или «любопытное явление»?

Двигатель, по форме напоминающий перевёрнутое ведро, китайцы намерены испытать в космосе. Они уверенно заявляют о том, что их установка способна долететь до края Солнечной системы за несколько месяцев! И когда-нибудь наши потомки будут бороздить бескрайние просторы космоса на аппаратах, снабжённых этим чудо-двигателем.

Подробности конструкции держатся в секрете. Но в общих чертах (и крайне упрощённо) принцип её работы можно описать так. Представьте себе шарик для пинг-понга, запущенный внутрь усечённого конуса с огромной скоростью. Отталкиваясь от стенок, он будет давить на них и двигать конструкцию в сторону узкой её части. Вот так же внутри конуса гуляют микроволны, излучённые магнетроном — электронным прибором наподобие тех, что стоят в обычных СВЧ-печах на наших кухнях.

Известие об испытаниях китайцами нового двигателя взбудоражило российскую интернет-общественность. «Летающее ведро», «космическая микроволновка», «гравицапа» — такими эпитетами наградили загадочную разработку пользователи Сети. Причём слово «гравицапа» прозвучало из уст представителя академического сообщества. Ведущий научный сотрудник Института космических исследований РАН Натан Эйсмонт признался, что этим термином, позаимствованным из комедии Георгия Данелии «Кин-дза-дза!», в профессиональной среде называют сомнительные устройства, которые якобы способны двигаться с нарушением законов физики.

«Это не внушает никакого доверия, выглядит блефом и уткой, — уверен Натан Эйсмонт. — Движение и тяга без отброса массы невозможны. В одну сторону летят продукты сгорания в двигателе, а в другую летит ракета. Все мы, конечно, хотим чудес. Но этот двигатель, скорее всего, не функционирует так, как утверждают разработчики».

Об ошибке эксперимента (неправильных замерах, неучтённых данных) говорят и другие учёные. Правда, не все из них столь категоричны. Американский физик Брайс Кассентиподчёркивает, что не считает заявление специалистов из Китая враньём или подделкой. Да, с одной стороны, работа двигателя EmDrive нарушает третий закон Ньютона (согласно ему сила сама по себе возникнуть не может, ей нужно противодействие, иначе рушится вся современная физика). Но с другой — не исключено, что китайские учёные смогли увидеть «какие-то сдвиги в двигателе из-за появления различных побочных эффектов». Проще говоря, «есть любопытные физические явления, которые было бы интересно изучить и объяснить». Финальная проверка работоспособности нового двигателя, по мнению Кассенти, будет возможна только в космосе, где на него не будут оказывать влияние никакие силы. Тогда удастся измерить реальную силу тяги и понять, стоит ли возлагать на чудо-двигатель какие-то надежды в освоении космоса.

Китайцы — молодцы?

Тут стоит сказать, что история этого проекта (каким бы он ни был лженаучным или, наоборот, вполне научным) началась не вчера. В 2002 г. британский инженер Роджер Шойер представил общественности прототип электромагнитного двигателя необычной конструкции. Это было устройство, по форме напоминающее запаянное с двух сторон ведро и снабжённое магнетроном, который генерирует микроволновое излучение. Оно создавало небольшую тягу, но, как и следовало ожидать, было отвергнуто большей частью научного сообщества, поскольку нарушало уже упомянутый закон сохранения импульса.

В дальнейшем изобретатель работал над усовершенствованием двигателя и получил английский патент на одну из его версий. В разных странах у Шойера стали появляться последователи — испытания проводились в Германии, США, Китае. Результаты были туманны, работоспособность чудо-двигателя и не подтверждалась, и не опровергалась. Сторонние наблюдатели говорили о возможных погрешностях и неточностях, сами исследователи — о необходимости проводить дальнейшие эксперименты. А поскольку на это всегда нужны деньги, всех их в конце концов заподозрили в шарлатанстве и причислили к сонму лжеучёных. Впрочем, так считают не все.

«Это выглядит удивительным, но никакого нарушения законов физики в данном экс­перименте нет, — поясняет завотделом Института прикладной математики им. Келдыша РАН, доктор физ.-мат. наук Георгий Малинецкий. — Я не считаю эту идею лженаучной. Наука продвинулась далеко вперёд, и учёные пытаются превратить энергию электромагнитного поля в энергию движения. Подобные проекты, насколько я знаю, реализовываются и в НАСА. По крайней мере, у американцев есть демонстрационный образец. В нашей стране эта идея в своё время тоже обсуждалась, но в каком состоянии разработки находятся сейчас (и брались ли за них вообще), мне неизвестно. Так что остаётся порадоваться за китайских коллег. Они молодцы — не побоялись, начали всерьёз работать в этом направлении и, судя по всему, добились результата».

По словам Малинецкого, назначение двигателя EmDrive — это прежде всего космос. На Земле он вряд ли пригодится: той слабой тяги, что он развивает, будет явно недостаточно, чтобы гонять по дорогам. А вот в космосе, чтобы «подтянуть» сползающий с орбиты спутник, удержать его на нужной высоте, её вполне хватит. Ведь там важнее не сила тяги, а необходимость свести к минимуму количество топлива, которое при доставке на орбиту становится поистине золотым. В случае же с EmDrive никакого топлива не нужно.

https://www.youtube.com/watch?v=H2NHTHK2mwE

Похоже, мы в очередной раз убеждаемся, что амбиции Китая простираются далеко за пределы Земли. И в освоении космоса наш восточный сосед намерен потихоньку забрать пальму первенства у России и США. Что остаётся делать нам? Конечно, можно радоваться, можно завидовать, но лучше сделать всё возможное, чтобы удержать своё лидерство в этой отрасли.

источник