物理學該死,我們不能停止對nasa“不可能的引擎”的痴迷

想象一下一個沒有動力的發動機。沒有移動的部分,後面似乎沒有什麼東西出來,當你看裡面,也沒有什麼。這是“EM驅動”背後的難以置信的前提——一個假設的太空驅動,我們曾經被承諾有一天可能帶我們去火星,但專家們說,這很可能是一廂情願的想法和科學錯誤的結果。...

想象一下一個沒有動力的發動機。沒有移動的部分,後面似乎沒有什麼東西出來,當你看裡面,也沒有什麼。這是“EM驅動”背後的難以置信的前提——一個假設的太空驅動,我們曾經被承諾有一天可能帶我們去火星,但專家們說,這很可能是一廂情願的想法和科學錯誤的結果。

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“這是一個小小的努力,但尚未取得任何實際成果。”

就像機器本身一樣,電磁驅動器的覆蓋範圍也在不停地移動,顯然,完全沒有任何驅動力。本月早些時候的一系列文章表明,美國宇航局自己已經測試了驅動器併發現它可以工作,這一點本週遭到了美國宇航局的駁斥。”美國宇航局休斯頓約翰遜航天中心的一個團隊對新型推進方法進行的概念性研究已經成為頭條新聞,但這隻是一個小小的努力,尚未顯示出任何切實的成果。

人們希望EM驅動是真實的,原因很明顯。很酷,很**,而且樂觀得可笑。這種驅動裝置最初是由一位名叫羅傑·肖耶的英國發明家發明的,他聲稱,如果你在一個密封的金屬容器周圍反彈微波,那麼你可以在一端產生推力。沒有運動部件,沒有推進力,只有推力。這樣的發動機將是太空旅行的天賜良機,讓科學家不用那麼笨重、有限的火箭燃料就可以建造宇宙飛船,而只需用足夠的太陽能電池板就可以發射一些東西來維持發動機的運轉。有人聲稱,只要電磁驅動工作,我們就可以在70天內到達火星,實現了世俗版的拯救——把人類變成一個多行星物種。

007Ys3FFgy1gq0x48ja0xj30sx0lp0u2 <**all>Ion drives may sound like science fiction, but they're very real. (NASA)</**all>

當然,除了物理。如果電磁驅動真的起作用,它將打破宇宙中一些最基本的、經過徹底檢驗的定律:能量守恆和動量守恆。第一種說法是你不能無中生有地創造能量,而第二種說法是,要創造運動(這隻是一種能量),你必須有某種相等和相反的運動。多年來一直支援電磁驅動的科學家聲稱,他們無中生有地創造了推力,因此同時違反了這兩條定律。EM驅動器-如果它的工作-就像一隻狗拉緊皮帶,但沒有狗。沒有氣體從末端出來(就像普通火箭一樣),也沒有像離子那樣虛無縹緲的東西(這就是使得非常微弱但非常真實的離子推進器工作的原因)。然而,相關人士說,這種驅動力正在產生推力。

“就像用方向盤推動汽車一樣。”

加州理工學院的物理學家和宇宙學家肖恩·卡羅爾說:“這就像說坐在車裡按方向盤就可以讓車開動一樣。他補充說,沒有一個解釋,為什麼電磁驅動器可能會發揮任何意義。其中一種理論認為,透過與“量子真空”的相互作用,驅動力正在以某種方式獲得牽引力,量子力學預測,這是一個充滿微小波動的現實基礎層,會產生能量和物質。卡羅爾說,這完全沒有意義。”“這完全是對量子場論的誤解,”他說量子真空[…]本身沒有慣性。呼籲它來幫助解釋不可靠的實驗結果只是一個技術性的問題。”

這並沒有阻止故事的傳播。2006年,肖耶收到£從英國**那裡得到25萬英鎊來**這臺機器,電磁驅動最終登上了《新科學家》的封面。隨附的文章很快被各種科學家擊落(雜誌本身承認,他們應該更清楚,電磁驅動器“顯然違反了物理定律”),肖耶從故事中消失,但球只是摸索前進。

“NASA驗證了‘不可能’的太空駕駛。”

2012年,一個中國科學家團隊聲稱他們已經建造了自己的電磁驅動裝置,能夠在不使用任何推進劑的情況下產生微小的推力。這引起了新聞界的低語報道,但沒有太多實質性的內容。但在2014年,一位名為吉多·費塔(Guido Fetta)的營銷主管後來成為發明家,他說自己發明瞭這款機器的版本——更名為“Cannae Drive”——同樣有效。費塔的機器是由美國宇航局Eagleworks的一個小組科學家測試的,這個小組主要研究航天器的先進推進技術,他們說是的,令人驚訝的是,這個東西產生了推力。儘管這種驅動力似乎沒有中國實驗中那麼強大,但這仍然是一個驚人的發現。有了這一點,電磁驅動器真的起飛了,英國有線電視臺(Wired UK)的第一份報告聲稱“美國宇航局驗證了‘不可能的’太空驅動器”。隨後的各種文章都有類似的主題,其中許多文章採取了適當的懷疑態度,但還是讓這些說法可信。

007Ys3FFgy1gq0x49lubyj30g40ac0tx <**all>A prototype of the EM drive. (Roger Shawyer/EMdrive.com)</**all>

然而,正如《探索》雜誌去年在徹底揭穿電磁驅動的整個概念時指出的那樣,美國宇航局Eagleworks的科學成果根本站不住腳。即使忽略了各種方法上的模糊性——特別是測試的哪些部分是在真空中進行的——該報報道說,推力是由設計為不工作的電磁驅動版本產生的。兩個驅動器之間的區別在於,一個驅動器的一側刻有槽,用於**微波中的“不平衡”(因此,理論上說,是推力),而另一個驅動器沒有槽。這兩個版本都被髮現產生了推力,這一事實可能表明,相關的科學家不太瞭解他們創造了什麼,或者他們犯了一個錯誤。

卡羅爾說,這項測試所要測量的效應很小,很容易由各種各樣的實驗誤差造成。例如,最近的一份報告顯示,所謂由澳大利亞望遠鏡接收到的“地球起源”的無線電訊號實際上來自一個微波爐“實驗者總是會犯一些小錯誤,”他說,並指出2011年的一個臭名昭著的實驗顯示中微子的運動速度超過光速真正的物理學家從一開始就知道這是無稽之談,但它引起了媒體的大騷動當然,最終的結果是一些鬆散的電纜。”

沒有關於EM驅動的論文被提交給同行評審

那是去年,但EM驅動器的最新速度爆發,不幸的是,沒有更多的可信。上週,一篇發表在Nasapaspace上的文章強調了NASA Eagleworks科學家PaulMarch在網站論壇上的宣告。馬奇在論壇上說,EM驅動器再次測試,這次是真空的,它仍然有效。這項試驗據推測排除了驅動可能產生錯誤結果的一種方法,而“推力”實際上是由外部熱源產生的。許多出版物,包括這一篇——都寫了這些說法,儘管沒有在支援EM驅動器的證據中新增任何實質性內容。值得註意的是,沒有任何檔案聲稱顯示驅動器功能已提交同行審查的出版物。卡羅爾沒有參與NASA Eagleworks的實驗,他說這是因為科學如此笨拙——方法不清楚,解釋如此荒謬——以至於沒有關於電磁驅動的論文被接受。

我們真的,真的想相信電磁驅動是真的

那我們為什麼一直對這個故事著迷呢?人們真的很想瞭解美國宇航局批准的太空引擎,它不僅打破了物理定律,而且可能是讓人類離開這塊岩石的關鍵。但還有更多:首先,雖然電磁驅動的基本概念很容易掌握(魔盒使運動從無到有),但支撐理論屬於一個科學領域,這本身就有點難以置信。當你處於人類知識的極端,甚至專家們都在爭論什麼是真的,你很難正確把握什麼是合理的主張,什麼不是。

事實上,那些被認為是證實電磁驅動工程是由美國宇航局出版的論文也與此有關,儘管正如之前多次指出的那樣,航天局是一個龐大的組織,充滿了許多運動部件,即使在那時,也可能是錯的。它資助各種聽起來異國情調的實驗,一個小團隊發表的幾篇短文與黨的官方路線不一樣。不幸的是,這意味著出版物可以將這項工作歸功於美國宇航局,從而將研究結果與一個資金充足、嚴謹、值得信賴的**機構聯絡起來。

我們知道我們真的想要一個不可能的太空引擎工作,而且我們知道到目前為止還沒有足夠的證據證明這一點。”卡羅爾說:“我們最大的偏見就是相信我們想思考的事情是真實的。”因此,做好科學工作的信條之一就是以最高水平的懷疑態度對待我們想要成為真實的想法。我們在這裡看到的恰恰相反。我想有曲速驅動或廉價的太空旅行。我只是不願意在第一次有人聲稱自己**了一臺能使之成為可能的機器時就把物理定律扔掉。”

  • 發表於 2021-04-29 21:07
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