Novinar Aleksander Berezin razpravlja o tem, kakšna resnična fizika lahko stoji za fantastičnim projektom "nemogočega" motorja EmDrive in zakaj ga je mogoče povezati z zgodovino vesolja pred velikim praskom.
Po navedbah Ameriškega inštituta za letalstvo in astronavtiko, ki izdaja Journal of propulsion and power, je bil sprejet članek o elektromagnetnih motorjih EmDrive. Še več, znanstveni recenzenti so ga že opravili, objavljeno pa bo pred koncem tega leta. Recimo piki pika: ta novica zveni enako, kot če bi inštitut sporočil, da je Zemlja zadela nebesno os. Samo dejstvo takšne objave je glasen škandal in tu je razlog.
Zakoni fizike so neusmiljeni - da bi se nekaj premaknilo naprej, mora nekaj potisniti nazaj. Potisnemo se s tal pod noge, vesoljske ladje - v odsotnosti "nebeške nepomembnosti" - vržejo gorivo nazaj. Zaradi tega potovanje na Luno še vedno zahteva sto ton goriva na osebo. V tej situaciji je celo strašljivo razmišljati o poletih do bolj oddaljenih teles. Dostava ene ladje na Mars in nazaj stane kot megaHPP. Obstajajo možnosti z jedrskim reaktorjem, vendar le v okviru sredstev ZDA takih tehnologij preprosto nima. Tu so na primer v veliko boljši formi. Toda denarja za pravi let do Rdečega planeta ni, niti v tako poceni različici. In pred (do zdaj hipotetičnim) poletom tam Američanov se verjetno ne bodo pojavili.
Jasno je, da iz takega obupa z oddaljenimi vesoljskimi leti nekateri začnejo obarvane sanje videti v resnici. Eden od njih je bil inženir Roger Scheuer. Leta 2003 je vzel bakreno vedro, vanj vstavil magnetron iz gospodinjske mikrovalovne pečice in zatrdil, da je ustvaril motor, ki daje potisk, ne da bi karkoli vrgel nazaj. To je sprva pojasnil z dejstvom, da naj bi vedro v sebi držal stoječi val elektromagnetnih nihanj v zaprtem resonatorju. Val, pravijo, je vir potiska. S fizičnega vidika je to neumnost. Poskusite se povzpeti v napihljiv bazen in pridobiti potisk, ki premika bazen, tako da preprosto ustvarite val v njem.
Teoretični fiziki so se takšnim izjavam samo smejali. Vendar so se eksperimentalni fiziki odločili, da bodo presegli preprosto nasmeh in preizkusili Scheuerjeve trditve v praksi. In potem so se težave začele. Potisk je bil resnično ustvarjen in poskusi eksperimentov, da bi našli napake pri meritvah, niso dali rezultatov. Apateoza v tem pogledu je delo Martina Tajmarja, vodje nemškega inštituta za vesoljsko inženirstvo Tehniške univerze v Dresdnu. Ta človek je v svetu eksperimentalne fizike znan kot profesionalni "uničevalec legend", skrbno organiziranje in ponovno preverjanje eksperimenta, ki je sposoben najti skoraj vsako napako.
Ko mu ni uspelo, so se celo teoretični fiziki zaskrbeli. Skrb so izrazili na precej svojevrsten način: "EmDrive je popoln …" (Sean Carroll iz California Tech). Nekateri so premagali sebe in še bolj nežno izrazili isto mnenje: "Zaradi pomanjkanja teoretične razlage za kršitev ohranjenosti zagona recenzenti v revijah tega dela ne bodo sprejeli," je vztrajal Eric Davis z Inštituta za napredne raziskave v Austinu (ZDA).
V zvezi s tem dejstvo, da je delo ljudi iz Nase, ki so bili posvečeni njihovim testom EmDrive, uspešno prestalo stopnjo strokovnega pregleda v spodobni reviji, zveni revolucionarno. To se ne bi zgodilo, če bi pri delu ugotovili napake "na papirju". Očitno so bili dokazi o delovanju naprave tako močni, da celo spoštovanje zakona o ohranjanju zagona ni omogočilo "ubijanja" dela. Je torej čas, da zakopamo zakon? Priznajmo: komaj.
Zaenkrat še ni splošno sprejetih znanstveno sprejemljivih razlag delovanja "nemogočega motorja". Nasa kot odgovor na vprašanje, zakaj deluje, začne pripovedovati zelo dvomljive stvari. Na primer o tem, da motor "virtualno delci" odbijajo. Da, sodobna fizika verjame, da se virtualni delci nenehno pojavljajo in izginjajo v vakuumu. Delci prihajajo in odhajajo tako hitro, da jih ni mogoče registrirati. Vendar dobro znani učinek Casimir kaže, da lahko v praznino dajeta resnično privlačnost dveh tesnih plošč. Ena stvar je slaba - vse to nima nobene zveze z vedrom Shoeira. Navidezni delci nimajo jasno določenega prostora v prostoru, in skupaj z drugimi dejavniki jim to ne omogoča, da se "odrivajo".
Promocijski video:
Vendar se je pred kratkim pojavila še ena razlaga "nemogočega motorja". Izpostavil jo je Nikolaj Gorkavy iz Greenwich instituta (ZDA), ki nam je že znan iz izjemno eksotične hipoteze o nastanku vesolja. Kot se spominjamo, je fizik predlagal, da se je v zadnjem ciklu obstoja Vesolja krčilo, dokler se v njem niso združile vse črne luknje. Z vsakim ciklom združitve par črnih lukenj izgubi 5-15% mase, ki preide v gravitacijske valove. Zato bi morale večkratne združitve v "preteklem Vesolju" skoraj vso njegovo maso spremeniti v valove. Vesolje, iz katerega je tako tragično izginila masa, je zaradi gravitacije dramatično "osiromašilo". Zaradi te "antigravitacije" je stiskanje nadomestilo širjenje - in tako je nastalo naše Vesolje. Po Gorkavyjevi hipotezi je bil samo del energije teh reliktnih gravitacijskih valov porabljen za tvorbo snovi našega Vesolja,pomemben del je tu še vedno "pohajkovan". Ne vidimo ga samo zato, ker so ti valovi visokofrekvenčni, naši detektorji pa še vedno lahko registrirajo samo nizkofrekvenčne gravitacijske valove.
No, to je, da so "vedeli, kako". Kot je dejal Gorkavy, je Scheuerjeva žlica prvi pomotoma zgrajen detektor relikvijskega gravitacijskega vala. V okviru njegove hipoteze raven energije CMB ni omejena "od zgoraj" in je lahko zelo visoka. Znanstvenik meni, da je EmDrive čutil ozadje visokofrekvenčnih gravitacijskih valov in od tam črpa energijo za svoj potisk. Nato deluje kot antena, ki zaradi resonance postane občutljiva na nihanja iz relikvijskih gravitacijskih valov frekvenc gigahercev. V tem primeru "nemogoči motor" ni zaprt sistem s "stoječim valom", ampak odprt, ki se "odbija" od valov celega morja gravitacijskih valov. To ne pomeni, da bo imel fantastičen potisk: potrebna je tudi energija, da bakreni stožec spravi v resonanco. In do zdaj še nihče ni poskušal pravilno optimizirati naprave (kako odpraviti napako nerazumljivega?). Toda zaradi uporabe zunanjih valov res ni treba izpuščati goriva. Če je tako, so možnosti za takšen motor ob vsej njegovi šibkosti ogromne. Po izračunih bi zemeljska sonda na Pluton dosegla ta planet z EmDriveom na krovu čez 18 mesecev, ne veliko let. Danes kopenski kozmonavtiki niti v mesecih ne morejo sanjati, da bodo potovali milijarde kilometrov.
Zaenkrat je to edina razlaga operacije EmDrive, ki ni bila podvržena resni teoretični kritiki. Vendar je vse mogoče še naprej - navsezadnje se tudi sama Gorkavyjeva hipoteza začenja pravilno razpravljati v znanstveni skupnosti. Na srečo je videti, da obstaja način, da se v nemogočem primeru motorja preveri, če ima prav ali ne. EmDrive želijo preizkusiti v vesolju na majhnem satelitu. Takšni testi ne bodo mogli dvomiti. Na Zemlji je registracija potiska vedno mogoče pripisati poskusni napaki. Toda v vesolju vesoljsko plovilo bodisi odstopa od svoje osnovne poti (od točke A do točke B), bodisi "stoji" na njej. Če se zgodi prvo, interakcija z reliktnimi gravitacijskimi valovi iz "preteklega vesolja" morda ni tako eksotična razlaga "nemogočega potiska".