物理学家找到了之前无工质引擎实验里推动力的来源
数十年前,英国的科学爱好者Roger Shawyer提出了通过将微波泵入锥形腔来产生推力的创意。微波会在空腔内反复弹射,导致发动机的净推力(类似于你在封闭的箱体中扔出一个篮球,篮球反复弹射,最终产生了一个方向上的净推动力)。
问题在于,这基本上是无中生有,违反了牛顿第三定律和动量守恒定律。动量守恒在几个世纪以来已经被检验过无数次了——事实上,动量守恒原理几乎是全部物理学的基石。所以,从本质上讲,科学家做的任何实验,都相当于验证了一次动量守恒。
但稍显尴尬的是,早在2001年,人们就在实验中发现,此类无工质引擎(以下缩写为EM)确实发生了轻微的移动。
随后,包括中国浙江大学和西北工业大学在内的实验室都报告说,观察到了轻微的位移。
而NASA在2016年的实验(并非最严格的)进一步确认,它差不多产生了几毫牛顿的力。把一个苹果切成一千块,将其中一块放到手中,你所感受到的重力几乎与之相当。这种微小的影响总是处于实验误差或外界干扰的尴尬的嫌疑境地。
尽管如此,一个不用推进剂的引擎,可以自行缓慢地提速,直到接近光速,这种技术实在太令人心驰神往了。因为相对论效应,要想让传统的火箭接近光速,所需的能量远远超过了整个太阳系的负荷。所以包括NASA和DARPA在内的顶级研究机构的科学家都抱有一丝期望,因为万一是真的,那收益就大得惊人。
不幸的事,17年德国德累斯顿工业大学的研究人员在试验中基本否决了该技术的应用前景。
19年,德国的物理学家一劳永逸,把最后的一丝可能也扼杀掉——据报道,本次实验足够精密,可以终结所有的争议。
自此,关于EM引擎,就淡出了物理学家的视野。或许唯一留下的小尾巴:之前历次实验里,尤其是NASA的实验里,那些微弱的推动力来自哪里?
大多数研究人员怀疑,以往的EM实验中产生的微弱推力,或许来自外部的影响,如地球的磁力或远处的地震波。
最新的实验结果得到了一个简单的答案:推力来自发动机支架的热量。
Martin Tajmar教授领导德累斯顿理工大学的团队,为了彻底把EM引擎棺材板钉死,又借助他们最新开发的测量装置,重建了Eagleworks的实验。
Tajmar教授在《2020年太空推进会议论文集》上报告了他们的成果,他说:"我们发现……'推力'来源于热效应。借助最新的测量尺度结构和测量同一发动机的不同悬挂点,我们能够重现与NASA团队观察到的类似的表观推力,但也能通过点悬挂使其消失。"
"当动力流入EM驱动器时,发动机会升温。这也会导致衡器上的紧固元件变形,导致衡器移动。我们能够在改进的结构中防止这种情况发生。"Tajmar教授继续说道。
他的结论为EM Drive的梦想画上了最后的句号。"我们至少精确了三个数量级的测量结果驳斥了所有EM驱动的幻想。"
当然,可能有读者觉得,科学家为了证伪这么一个不靠谱的设计,花去了如此之多的时间,是否有些得不偿失?好消息是,为了精确测量微小的推动力,他们改进了现有的测量技术。