مطابق یافته‌های این گروه در ناسا رانش الکترومغناطیس و یا EmDrive می‌تواند الکتریسیته را به سادگی با تشدید ریزموج‌ها در یکحفره بسته به شتاب تبدیل کند. در تئوری چنین موتور سبک‌وزنی می‌تواند یک سفینه را تنها در 70 روز به مریخ بفرستد. شاید به همین دلیل است که ایلان ماسک فکر می‌کند به زودی میلیون‌ها نفر ساکن مریخ خواهند شد.
اما گیر اصلی و همیشگی ماجرا این است که به نظر می‌رسد این EmDrive قوانین فیزیک کلاسیک را نقض می‌کند، پس اگر کاری را تیم ادعا می‌کند انجام دهد، محققان به درستی نخواهند دانست واقعا چطور کار می‌کند. گزارش‌های قبلی در باره این روش با انبوهی از شک و تردید‌ها موجه شد و بسیاری از فیزک‌دان‌ها آن‌را شبه علم قلمداد کردند.
حالا اما یک مطالعه توسط دانشمندان مستقل این ایده را از سد شک وتردید عبور داده و نشان داده EmDrive واقعا کار می‌کند. آیا این گزارش یک انقلاب در سفرهای فضایی است یا فقط شروع یک اشتباه دیگر در باره یک موتور فضایی غیر ممکن است.
EmDrive چیست؟
رانش الکترو مغناطیس نخستین بار 20 سال پیش توسط دانشمند بریتانیایی، «راجر شاویر» این تجسم از رانش الکترومغناطیسی، در آزمایشگاه تحقیقات فیزیک پیشرانه پیشرفته که به طور غیر رشمی ایگل‌ورک نامیده می‌شود آزمایش شده و بهبود یافته است. به طور ساده موتور رانش الکترومغناطیس ایگل ورک با تشدید انرژی الکترومغنطیسی در حفره‌ای مخروطی و بسته شتاب تولید می‌کند. وقتی فوتون‌ها به دیواره‌های حفره برخورد می‌کنند، به روشی ناشناخته و علیرغم این واقعیت که چیزی از حفره بیرون نمی‌رود، این دستگاه را به جلو می‌رانند. در مقابل رانش یونی که در حال حاضر در برخی موتورهای فاضایی با یونیزه کردن سوخت مثل زنون کار می‌کند، اشعه‌ای از اتم‌های باردار به بیرون پرت می‌کند. سربلندی این موتور در بررسی‌های دقیق به معنای این است که سفینه‌های آینده می‌توانند، در فضا سفر کنند، بی‌آنکه نیازی به حمل چندین تن سوخت داشته باشند. این رخداد در سفرهای ضروری برای سفر سبک، ارزان و اقتصادی در مسافت‌های طولانی بسیار ضروری است. در این صورت تحولی در بخش موتورهای فشایی رخ خواهد داد.
چرا قوانین فیزیک شکسته می‌شود؟
مدت‌ها قبل در سال 1687 سر آیزاک نیوتن با انتشار قوانین سه‌گانه حرکت، بنیاد مکانیک کلاسیک را بنا نهاد. با گذشت سه قرن این قوانین از آزمایش‌های زیادی سربلند بیرون آمده‌اند وامروز تقریبا تردیدی در صحت و درستی آن‌ها وجود ندارد.
اما حالا EmDrive قانون سوم نیوتن را زیر پا می‌گذارد، قانونی که می‌گوید در برابر هر کنی واکنشی درست مساوی و معکوس آن وجود دارد. این قانون توضیح می‌دهد که چطور پارو زدن قایق را به جلو می‌راند. پارو در حرکتش با نیروی مقاوم آب روبرو شده و درست به اندازه همین نیرو نیرو به قایق وارد شده و آن‌را در جهت عکس به جلو می‌راند. میزان این نیرو باید به اندازه‌ای باشد که برای پیش راندن قایق کافی به نظر برسد. حتی در موتورهای یونی فضاپیما اشعه خروجی حامل نیروی است که فضا پیما را در جهت عکس به پیش می‌راند. همین‌طور دلیل ایجاد شتاب توسط موتورهای جت هواپیما همین است، نیروی خروجی از موتور به شکل هوای داغ شتابی در جهت معکوس برای هواپیما تولید می‌کند. اما به طرزی عجیب موتور EmDrive هیچ چیزی از خودش پس نمی‌دهد و این در تقابل با قانوم سوم نیوتن و دیگر قوانین مکانیک کلاسیک مثل اینرسی بی معنی است. اگر EmDrive بدون پس دادن چیزی به سمت عقب به جلو حرکت کند، پس هیچ نیروی مقاومی که شتاب آن‌را توضیح دهد وجود ندارد. این اتفاق کمی شبیه به این است که کسی درون ماشین با ضربه زدن به فرمان به جلو حرکت کند یا مثل این که خدمه پرواز یک سفینه با فشار دادن به دیواره‌های سفینه آن‌را به سوی هدفش به پرواز در آورند.
آزمایش‌ها
در سال 2014 گروه ایگل ورک با انتشار نتایجی که نشان می‌داد این موتور واقعا کار می‌کند بحث‌های زیادی به وجود اوردند. از آن زمان گروه آزمایش‌های دقیق در شرایط بسیار سخت درباره این موتور انجام داده‌اند. گروه‌های دیگری هم نمونه‌های دیگری از این موتور را تولید کرده‌اند. به علاوه آزمایش‌هایی توسط آزمایشگاه‌های آمریکایی، چینی و اروپایی انجام شده است. اما هیچ کس نمی‌تواند با قطعیت بگوید این موتور آن‌طور که گفته شده است کار می‌کند. اماحالا تیم ناسا نتایج ازمایش‌هایی را در مجلات همتانگر منتشر کرده‌اند، در حالی که ارزیابی همتانگر هیچ چیزی را تضمین نمی‌کند، اما حداقل چند دانشمند مستقل با بررسی نتایج آن‌ها را منطقی توصیف کرده‌اند. آن‌ها در این مقاله نتایج آزمایش این موتور در شرایط نزدیک به خلاء را توصیف کرده. آن‌ها موتور را روی پاندول توریسوم قرار داده و آن‌را روشن کرده‌اند و شتاب آن‌را بر اساس میزان حرکتش اندازه گرفته‌اند. مشخص شده است که EmDrive می‌تواند1.2 میلی‌نیوتن نیرو به ازای هر کیلووات انرژی تولید کند. این میزان اصلا جالب نیست اما در آینده ممکن است بهبود یابد. درباره نحوه کارکرد این موتور حدس‌هایی زده می‌شود، تصور می‌شود فوتون‌های ریزموج‌ها به خلع کوانتومی پلاسما نیرو وارد می‌کند یا ذراتی را گسیل می‌کند که در حالت کوانتومی بین وجود و عدم وجود در حال حرکتند. با این حال تاریخ علم سرشار از پدیده‌هایی است که با ظاهر قوانین فیزیک را زیر پا گذاشته‌اند. اما گذشت زمان نشان داده این ناشی از نقص اندازه‌گیری و مشاهده است. حال گذشت زمان نشان خواهد داد آیا این موتور غیر ممکن واقعا ممکن می‌شود، یا غیر ممکن باقی می‌ماند.
علی رنجبران
No tags for this post.