Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy

Rekomendowane odpowiedzi

Chińscy naukowcy twierdzą, że potwierdzili teorię, która ma umożliwiać zbudowanie "niemożliwego" relatywistycznego silnika elektromagnetycznego dla pojazdów kosmicznych. Jeśli im się to uda, mogą zdobyć olbrzymią przewagę w badaniach i militaryzacji kosmosu.

Brytyjski naukowiec, Roger Shawyer, zaproponował teorię napędu elektromagnetycznego, który wykorzystuje mikrofale do przetworzenia energii elektrycznej w ciąg.

Uczony opublikował w New Scientist artykuł na temat Emdrive'a (od electromagnetic drive - napęd elektromagnetyczny). Jego teoria została szeroko skrytykowana przez naukowców.

John Costella, australijski fizyk, napisał: Powszechnie wiadomo, że relatywistyczny napęd elektromagnetyczny Rogera Shawyera narusza prawo zachowania pędu, jest więc kolejnym z całej rzeszy 'perpetum mobile', które pojawiały się przez setki lat i które nie działały. Jego analizy są nic niewarte, a jego silnik nie może istnieć.

Trzeba tutaj zauważyć, że Shawyer nie jest przypadkową osobą. Pracował on nad rozwojem radarów i systemów komunikacyjnych, był jednym z menedżerów w europejskiej firmie kosmicznej EADS Astrium.

Mimo to, wielu z góry odrzuciło jego teorię, a brytyjski rząd wstrzymał finansowanie jego prac.
Bo też i niełatwo uwierzyć, że może istnieć silnik działający bez paliwa. Jednak, jak czytamy w udostępnionych przez Shawyera dokumentach, jego pomysł polega na wykorzystaniu dwóch praw fizyki. Pierwsze z nich do dobrze znany fenomen ciśnienia promieniowania. Jest to ciśnienie wywierane na powierzchnię przez promieniowanie elektromagnetyczne. Jeśli teraz przypomnimy sobie II zasadę dynamiki Newtona (zmiana ruchu jest proporcjonalna do przyłożonej siły poruszającej i odbywa się w kierunku prostej, wzdłuż której siła jest przyłożona) to możemy stwierdzić, że fala elektromagnetyczna poruszająca się z prędkością światła ma pewien pęd, który może przekazać urządzeniu. Jeśli ta sama fala wędruje z prędkością, która jest jedynie ułamkiem prędkości światła, to jej pęd będzie odpowiednio mniejszy. Shawyer zauważa, że już w latach 50. ubiegłego wieku dowiedziono, że prędkość i siła wywierana przez falę elektromagnetyczną mogą być różne, w zależności od geometrii falowodu.

Doszedł on w ten sposób do wniosku, że jeśli fala elektromagnetyczna będzie wędrowała po stożkowym falowodzie umieszczonym pomiędzy dwoma odbijającymi ją lustrami i będzie charakteryzowała się dużą różnicą prędkości na obu końcach falowodu, to różnica sił wywieranych przez nią na oba lustra spowoduje pojawienie się siły ciągu. Siłę tę można z kolei zwielokrotnić umieszczając lustra w odpowiedniej odległości, która musi stanowić wielokrotność połowy długości fali elektromagnetycznej.

Shawyer wyjaśnia dalej, że - jak widać na diagramie - jego system jest zamknięty, więc można dojść do wniosku, że ciąg się nie pojawi. Jednak, zauważa, powinniśmy wziąć pod uwagę szczególną teorię względności, zgodnie z którą przy prędkościach dochodzących do prędkości światła musimy używać osobnych układów odniesienia. Tym samym jego system należy rozważać jako otwarty, z falą elektromagnetyczną i falowodem posiadającymi różne układy odniesienia.

Obecnie chińska Politechnika Północnozachodnia w Xi'an pracuje nad prototypową wersją silnika Shawyera. Pracami kieruje profesor Yang Juan, który wcześniej pracował nad mikrofalowymi przyspieszaczami plazmowymi.

Shawyer porównuje swój C-Band Emdrive do już istniejącego silnika jonowego NSTAR, używanego przez NASA. Siła ciągu Emdrive'a ma wynosić 85 mN, podczas gdy maksymalna siła ciągu NSTAR to 92 mN. Jednak Emdrive ma ważyć mniej niż 7 kilogramów, czyli znacznie mniej niż 30-kilogramowy NSTAR. Ponadto NSTAR zużywa 10 gramów paliwa na godzinę, a Emdrive w ogóle nie potrzebuje paliwa. Wystarczy mu dostawa energii elektrycznej.

Jeśli Emdrive naprawdę będzie działał, to czeka nas przełom w badaniach kosmosu. Dzięki takiemu silnikowi satelity i pojazdy kosmiczne będą poruszały się szybciej i dłużej. Nie będzie niebezpieczeństwa skażenia toksycznym paliwem. Sondy kosmiczne polecą dalej i dotrą do celu szybciej. Co więcej, będą mogły się zatrzymać, by go zbadać. Jak twierdzi Shawyer, załogowy pojazd kosmiczny wyposażony w Emdrive dotarłby na Marsa w ciągu 41 dni.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Dobra... ale jak osiągnąć prędkość relatywistyczną, żeby można było wykorzystać napęd?

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
Ponadto NSTAR zużywa 10 gramów paliwa na godzinę, a Emdrive w ogóle nie potrzebuje paliwa. Wystarczy mu dostawa energii elektrycznej.

 

Paliwo jest nośnikiem energii. Energia elektryczna, to też pewien nośnik energii - zatem opisywanemu silnikowi jest potrzebne paliwo.. W przeciwnym razie wychodziło by, że produkuje on energię, co jest sprzeczne z zasadą zachowania energii, wg której energię można jedynie przetwarzać z jednej formy w drugą.

 

Kwestię zasady zachowania pędu tutaj pomijam, bo historia nie jeden raz nauczyła nas, że zbytnia sceptyczność owocowała wyjściem na idiotę - czasem eksperyment pokazywał że teoria jest źle sformułowana ;) W końcu teoria jest dopasowywana do natury - natura nie dopasowuje się do tego, co sobie ktoś wymyślił.. Może ten gość faktycznie odkrył jakąś lukę w fizyce? Zobaczymy :) Chińczycy przetestują, a potem najwyżej cały świat będzie zalany chińskimi silnikami :D Tak, jak jest zalany chińską elektroniką, ubraniami, zabawkami i chińskimi zupkami :P

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Relatywistyczne w sensie że standardowe podejście wyrzuca jakąś rozpędzoną masę - spalonych gazów w silnikach chemicznych czy jonów (dodatnich) w silnikach jonowych...

Problem w tym że taką masę dość trudno jednak rozpędzić, szczególnie do prędkości zbliżonych do relatywistycznych ... no i trzeba ją ze sobą wziąść - przez to zdecydowana większość masy takiego pojazdu to musi być paliwo i maksymalna prędkość jest mocno ograniczona.

 

Problem znacznie się poprawia przy bezmasowych cząstkach jak fotony - czyli np. używając laserów albo mikrofal jak w zaprezentowanym podejściu. Mimo zerowej masy, usyskują pęd - właśnie dzięki szczególnej teorii względności (p^2=E^2-m^2). Jak zamontujemy reaktor jądrowy to masę paliwa można praktycznie pominąć. Lasery mają na razie dość niską wydajność ... nie wiem dlaczego nie myśli się o czymś jak anteny radarów - wydają się też emitować kierunkowo?

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

'chinskie zupki' wymyslil i wprowadzil na rynek japonczyk ;)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Nie ma takiego pojecia "ramy referencyjne".

Reference frame to układ odniesienia, od biedy układ wspolrzednych (i zapewne w takim rozumieniu bylo to wyrazenie uzyte).

 

BTW, nie czytalem orginalnej pracy Shawyera, ale wyglada, że zapomnial o oddzialywaniu pole E-M z.. bocznymi sciankami falowodu. Jesli przy urzadzeniu, z ktorego mikrofale nie wyceikaja uzyskaja chocby nanuniutony ciagu, do diabla z silnikiem, beda dostawac noble przez 5 kolejnych lat;)

 

Co do silnikow wykorzystujacych jako naped pole e-m (mikrofale, swiatlo..) to E=c*P, rozniczkujemy i mamy

moc(w watach) = c* ciag(w newtonach).

c=3*10^8.

83mN przy takim napedzie (i fizyce z tego wszechswaita;) wymagają 24MW;)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

@ Jarek Duda

 

Zgadzam się z Tobą, aczkolwiek należy tu chyba zwrócić uwagę na jedną rzecz - pęd jest proporcjonalny zarówno do prędkości jak i do masy. Bezmasowe fotony, mimo wysokiej prędkości, mają niski pęd, więc ciężko będzie im rozpędzać statek kosmiczny o dużej masie. Paliwa bazujące na masie uzyskują większy pęd, więc łatwiej jest nimi rozpędzić statek kosmiczny.

 

Niemniej zgodzę się, że taki napęd fotonowy wystarczy na dłużej (dzięki choćby wspomnianemu reaktorowi atomowemu, czy dajmy na to żaglom słonecznym do ładowania akumulatorów) niż napęd masowy. (W pierwszym wypadku po prostu reaktor jest w stanie pracować przez bardzo długą ilość czasu, a w drugim jest możliwość 'odnawiania' zapasów paliwa)

 

Interesuje mnie, czy nie byłoby dobrym pomysłem zastosowanie antymaterii i zjawiska kontrolowanej anihilacji ;) Też mielibyśmy napęd odrzutowy (dwa fotony poruszające się w przeciwnych kierunkach) i to bardzo wydajny (niewielkie porcje paliwa wystarczały by do wytwarzania dużych ilości energii). Cały problem w tym, że nie potrafimy jeszcze panować nad antymaterią ani skutecznie jej magazynować :P  No ale może za jakieś 50 lat będzie to realne :)

 

@Ashton

 

Zupki chińskie faktycznie pochodzą z Japonii, ale to Chińczycy są światowymi kopierami/plagiatorami, zalewającymi wszystkich tanimi podróbkami markowych produktów (choć nieraz nawet te markowe produkty są wyrabiane w Chinach - tyle chyba tylko, że przy wnikliwszej kontroli jakości) :D

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Pęd nie jest proporcjonalny do predkosci. Ta proporcjonalnosc wystepuje dla czestek masowych (niezerowa masa spoczynkowa m0) przy niewielkich predkosciach.  p = m0*v/sqrt(1-v^2/c^2), co dla malych V/C sprowadza sie do swojskiego m0*V. Preoporcjonalny do masy tez nie jest - przyklad fotonu;) [trzeeba bylo by sie zapytac, czy jest proporcjonalny, ale przy czym stałym. Jesli bedziemy zmieniac mase, a trzymac predkosc, ped bedzie proporcjonalny, ale nie dojdziemy tak do fotonu, jesli bedziemy trzymac energie czasteczki, a zmniejszac bedziemy mase, zastosuje sie wzror ktory podawales, p=1/c sqrt(E^2-c^4m^2), liniowosci niet, za to mozemy dojsc do fotonu].

 

>czy nie byłoby dobrym pomysłem zastosowanie antymaterii i zjawiska kontrolowanej anihilacji

Byloby swietnym pomyslem (pomijajac marudzenie o bezpieczenstwie), tylko nie umiemy nawet wytwarzac antymaterii na taka skale, a i sprawnosc procesu mizerna.

 

Nie czytales Aniolow i demonow, antymaterie trzyma sie w zaawansowanych słoikach po ogorkach;)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Odnośnie identyfikacji RZECZYWISTEGO perpetuum mobile należy wykazać ostrożność badawczą. Rzecz bowiem w tym, że perpetuum mobile może TEORETYCZNIE zaistnieć tylko z powodu niezidentyfikowania źródła energii. Tak więc jeśli źródło energii pozostaje niezidentyfikowane, to mamy do czynienia w RZECZYWISTOŚCI tylko z pozornym perpetuum mobile. Fizyka to nauka dla szaleńców w pomysłach na interpretację rzeczywistości. Ja się ciągle dziwię, że tak wielu ciągle wierzy, że jeśli brak jest teoretycznego uzasadnienia działania urządzenia wykazującego "cechy" perpetuum mobile - to się to odrzuca bez badań. Tymczasem w fizyce niezmiernie istotnymi są metody eksperymentalne w poszukiwaniu nowych praw, nowych zjawisk. Jesli zatem nawet jakiś oszust donosi o działaniu urządzenia niezasilanego energią ("konwencjonalnie), to należy to zawsze badać - a nie odrzucać od razu. Oczywiście większość takich badanych urządzeń okaże się oszustwem - ale tak już jest w naszej rzeczywistości, także naukowej. Badać nawet rzeczy nieprawdopodobne!

  • Pozytyw (+1) 1

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Popieram j50!

 

A co do pędu, to wiem że w fizyce nieklasycznej nie jest on proporcjonalny do masy.. Albo inaczej - nie jest proporcjonalny do masy spoczynkowej, której np fotony nie mają. Mają za to masę relatywistyczną gdy są w ruchu. W każdym razie nie wgłębiając się w detale fizyczne.. Udało się kiedyś komuś przesunąć piłeczkę ping-pongową za pomocą świecenia na nią latarką? Pal licho latarkę - weźmy sobie nawet wielki 1000-Watowy halogen.. No właśnie - a wystarczy wziąć drugą piłeczkę i lekko popchnąć ją w stronę pierwszej.. Żeby mieć analogię do konwencjonalnego paliwa, można piłeczkę wprawić w ruch za pomocą powietrza sprężonego w tłoku poruszanego silniczkiem na 1,5-Voltową baterię - zużyjemy o niebo mniej energii elektrycznej, a uda się poruszyć piłeczkę..

 

O to mi chodziło - że fotony niosą ze sobą znacznie mniej energii niż rozpędzona masa, nawet jeśli jest niewielka. Ktoś mógłby powiedzieć "a co z laserami?" - no właśnie.. A z laserami było by tak, że co najwyżej przepaliłby tę piłeczkę, ale by jej nie poruszył..

 

Ja wiem że gdyby świecić na taką piłeczkę w próżni, i bez grawitacji, to teoretycznie ona powolutku zaczęłaby się poruszać przy świetle odpowiedniej mocy.. Ale właśnie to chciałem pokazać - że potrzeba niewiarygodnie silnego światła w porównaniu z energią produkowaną konwencjonalnie aby osiągnąć efekt choć troszkę zbliżony.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Ktoś mógłby powiedzieć "a co z laserami?" - no właśnie.. A z laserami było by tak, że co najwyżej przepaliłby tę piłeczkę, ale by jej nie poruszył..

A to nie do końca. Kiedyś na Discovery leciał program w stylu "Beyond 2000", w którym w jednym z odcinków, pod lekkim i specjalnie wyprofilowanym oraz wypolerowanym dyskiem umieszczono silny laser impulsowy. Kilka "strzałów" i dysk odfruwał na kilkanaście metrów w górę. Poza technologią, wszystko to kwestia rozwiązań technicznych.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Aby podrzucic _swiatlem_ 1g na 10m trzeba wladowac 2MJ. Takie systemy sa dosc duze [ http://en.wikipedia.org/wiki/National_Ignition_Facility ]. RZeczywiscie strzelali czyms takim, czy moze jednak kawalek krazka odparowal;)

 

>Poza technologią, wszystko to kwestia rozwiązań technicznych.

 

Pare osob tutaj wlasnie mowi, ze to nie tylko kwestia technologii

produkcji switla. Problem stanowi zapotrzebowanie na energie!

Jesli wyslesz pojazd kosmiczny z reaktorem atomowym, bardziej bedzie oplacac sie miec nieco mniejszy reaktor i troche gazu, ktory bedziemy uzywac np w silniku jonowym.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
Poza technologią, wszystko to kwestia rozwiązań technicznych.
?! ;D

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Wydaje mi się, że problemem nie jest zapotrzebowanie na energię, bo ono zawsze będzie, nieważne jak wydajny będzie napęd a stworzenie odpowiednio wydajnego źródła energii lub jak najmniej stratnego jej konwertera. Kwestie techniczne niemniej są niezwykle istotne, bowiem nawet mając odpowiednio wydajny napęd i żródło zasilania sposób jego wykorzystania czy też podejście do pewnych rozwiązań mogą zniweczyć najśmielsze pomysły. Tym samym cel tkwi w tym, aby uzyskać jak największą sprawność całości rozwiązania. Silniki jonowe są obecnie jednymi z najbardziej wydajnych i przyszłościowych rozwiązań, lecz nie zapewniają odpowiednio dużego pędu - choć mogą działać nieprzerwanie przy małym zużyciu paliwa, to dają dość małe przyspieszenie.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

?! ;D

Tak? A pełnym zdaniem?

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

To znaczy, że napisałeś to tak, jakbyś stwierdził, że mamy już morze, tylko wody nie mamy ;)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Bo technologia to tylko fragment techniki, której innymi fragmentami są np. materiałoznawstwo, inżynieria, mechanika oraz sama umiejętność zastosowania/posługiwania się osiągnięciami. Używając uproszczenia - co nam po superwydajnym źródle światła, jeśli jedynym zastosowaniem dla niego jakie potrafimy sobie wyobrazić jest światełko w lodówce.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Przepraszam, odpowiedziałem bez zastanowienia - macie rację - napęd fotonowy może mieć sens raczej dopiero przy prędkościach relatywistycznych.

Co do tego emdrive - wydawało mi się że to jest choć częściowo otwarte ... ale skoro nie, to rzeczywiście nie ma raczej szans ze względu np. na zachowanie pędu, którego STW zdecydowanie nie łamie.

Próbowałem przeczytać pracę ... zaczyna od wzoru którego nawet nie używa ... ogólnie wygląda podejrzanie, ale ogólny koncept to to że można to 'c' zamienić na prędkość grupową przy odbiciu od ścianek - obawiam się że jednak fizyka działa na prędkości fazowej ... z drugiej strony ponoć pokazuje działający model - pewnie ktoś by zauważył silniczek ... ???

Ale to jest tak prosty układ że przez te kilka lat pewnie ktoś by to powtórzył...

Jestem otwarty na nowe spojrzenia na fizykę, ale obawiam się że to przekęt ... a szkoda ... :)

 

Co do napędu, wytworzenie antymaterii na dużą skalę wygląda mało realnie, ale wystarczająco wiele energii można wytworzyć np. z zimnej fuzji - od tokamaku 'przeciekającego' wyokoenergetycznymi jonami do inicjowanych laserami bombek termojądrowych popychających statek (projek Orion). Duży problem jest z osłoną statku - zderzeniami z nietakąpustą 'próżnią' przy relatywistycznych prędkościach ... ale może wystarczy wydrążona asteroida ... ale do tego to minimum 200-500 lat ... teraz Mars!

pozdrawiam ;)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Wiecie co? Z szacunkiem do Waszej wiedzy - podstawowym błędem ludzi od dawien dawna była ignorancja... Na co dzień niestety z tym każdy z nas się spotyka. Ciesze się ze ktokolwiek inwestuje w technologie która zbliża nas do świata znanego nam z filmów Star Treka. Nie bądźmy ignorantami, cieszmy się z kroków które czyni konkurencja (Republika Ludowa :P) bo to one zbliżają nas do Utopii ;)... ale się rozmarzyłem :).

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

A to nie do końca. Kiedyś na Discovery leciał program w stylu "Beyond 2000", w którym w jednym z odcinków, pod lekkim i specjalnie wyprofilowanym oraz wypolerowanym dyskiem umieszczono silny laser impulsowy. Kilka "strzałów" i dysk odfruwał na kilkanaście metrów w górę. Poza technologią, wszystko to kwestia rozwiązań technicznych.

Coś mi się widzi, że dysk nie znajdował się w próżni. A odlatywał tylko dlatego, że światło lasera oddawało (z pomocą dysku?) swoją energię, podgrzewając znajdujące się pod dyskiem powietrze. Powietrze gwałtownie się rozszerzając, unosiło dysk w górę. Fotony wykorzystywane tu były w formie nośnika energii, nie pędu.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Coś mi się widzi, że dysk nie znajdował się w próżni. A odlatywał tylko dlatego, że światło lasera oddawało (z pomocą dysku?) swoją energię, podgrzewając znajdujące się pod dyskiem powietrze. Powietrze gwałtownie się rozszerzając, unosiło dysk w górę. Fotony wykorzystywane tu były w formie nośnika energii, nie pędu.

Fakt, zapomniałem uszczegółowić. ;) Eksperument odbywał się na otwartym powietrzu. Niewykluczone, że było właśnie tak jak mówisz, bo brzmi to sensownie, choć wówczas nie wiem dlaczego przykładano wagę do wypolerowania tego elementu.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Ciekawa koncepcja. Czekam niecierpliwie na kolejne wiadomości dotyczące tego projektu.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Ten napęd wydaje się możliwy skoro NASA potwierdziła jego działanie a Chińczycy osiągają coraz lepsze rezultaty. Jest jednak jeszcze bardziej sensacyjna strona tego wszystkiego, która oznacza, że ten napęd już kiedyś zaistniał i pozostały po nim swego rodzaju pomniki ! To jest bardzo ciekawe a jeszcze bardziej niesamowite wydaje się gdy skojarzymy pewne fakty a skoro o faktach mowa to znajdziecie je tu w linku - http://youtu.be/wpaXq3qBmQM

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

×