Szukaj
Polub nas!
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Rating 5.00 (2 Votes)

perpetuum fot Pixabay(fot. Pixabay)Współczesne perpetuum mobile

To co do tej pory było domeną science fiction, może niedługo stać się rzeczywistością. Mowa o niezwykłym urządzeniu, które pozwoli przemieszczać się w kosmosie z niewyobrażalną prędkością...

Niezwykły wynalazek Brytyjczyka

Grupa z Eagleworks, należącego do NASA laboratorium Centrum Kosmicznego Lyndona B. Johnsona w Houston, ogłosiła właśnie, że przeprowadziła pierwsze pomyślne testy w próżni (odzwierciedlającej pustkę panującą w przestrzeni kosmicznej) rewolucyjnego urządzenia, które pozwoli skrócić czas podróży z Ziemi na Księżyc z ponad trzech dni do czterech godzin, a na Marsa – z siedmiu miesięcy do dwóch lub trzech tygodni. Wystarczająco małe, by zmieścić się w walizce, urządzenie to może, jak twierdzą uczeni, pomóc poruszać się w przestrzeni kosmicznej nieskończenie długo z prędkością... 450 milionów mil na godzinę.

Wynalazek, który budzi takie nadzieje, to tzw. elektromagnetyczny silnik EmDrive. Autorem jego koncepcji jest brytyjski inżynier Roger J. Shawyer – ekspert w dziedzinie aeronautyki, mający na koncie m.in. pracę przy projekcie kosmicznym Galileo, którego celem była budowa systemu satelitarno-nawigacyjnego. Swój pomysł uczony z Hampshire po raz pierwszy przedstawił w 2009 r., choć pracował nad nim od 2001 r. Zaprezentował przy tym modele, które mimo iż generowały zaledwie 16 mN siły ciągu, działały bez zarzutu. Mimo to, został wyśmiany przez kolegów po fachu, którzy określili jego urządzenie „kolejnym perpetuum mobile”. Stwierdzili, że działanie EmDrive’a jest niemożliwe z naukowego punktu widzenia, ponieważ łamie jedno z podstawowych praw fizyki zawiadujących wszechświatem. Chodzi o trzecią zasadę Isaaca Newtona – tzw. prawo zachowania pędu – która mówi, że jeśli na zamknięty układ ciał nie działają siły zewnętrzne, układ ten ma stały pęd.

W oparciu o tę zasadę działa każdy wyprodukowany do tej pory silnik odrzutowy lub rakietowy – pęd strumienia gazów wyrzucanych z dyszy nadaje samolotowi lub rakiecie pęd w kierunku przeciwnym.

EmDrive nie korzysta z paliwa napędowego. Działa, przekształcając energię elektryczną – z paneli słonecznych czy małych reaktorów jądrowych – w odrzut (pchnięcie) do przodu. Sceptycyzm uczonych nie powstrzymał Boeinga przed wykupem praw do prac nad rozwojem EmDrive’a ani rządu brytyjskiego przed sponsorowaniem wczesnych prac nad pomysłami Shawyera. Obecnie uczony, mimo że na emeryturze, jest konsultantem w brytyjskiej kompanii, która kontynuuje badania możliwości niezwykłego urządzenia.

Okazuje się, że nad podobnymi urządzeniami pracują także inne kraje. Pięć lat temu uczeni chińscy z Politechniki Północno-zachodniej w Xi’an ogłosili, że nie tylko zbudowali EmDrive’a, ale dowiedli, że działa. Ujawnili przy tym, iż z kilku kilowatów mocy udało im się wygenerować 720 mN siły ciągu. Nikt z Zachodu im nie uwierzył. O wiele trudniej być sceptykiem, gdy podobne informacje pochodzą od NASA.

Perspektywy

Opisując swój wynalazek, Shawyer mówi: – Nie ma w nim żadnej magii czy jakichś nadprzyrodzonych sił. Jest w pełni zgodny z prawami Newtona, Einsteina i Maxwella. Trzeba tylko zrozumieć inżynierię mikrofalową, której wiele osób nie pojmuje. A przecież stojąca za nią fizyka jest całkiem prosta .

To Maxwell dowiódł w latach 70. XIX wieku, że światło oddziałuje na każdą powierzchnię, na którą trafia, podobnie jak wiatr oddziałuje na żagiel. Jest to niewielka siła, no, chyba że się ją uda wzmocnić. Shawyer twierdzi, iż właśnie to zrobił. Eksperymentując z mikrofalami, które zachowują się w podobny sposób jak fale świetlne, korzystał z magnetronu – urządzenia, jakie znajdujemy w kuchenkach mikrofalowych – by odbijać je tam i z powrotem między końcami zamkniętej tuby. Odkrył, że jeśli jeden koniec tuby jest szerszy – taką możliwość daje stożek – wywierają większe ciśnienie na jej drugi koniec, „pchając cały stożek do przodu”. System taki jest zamknięty, a więc na pierwszy rzut oka łamie prawo zachowania pędu. Jednak w tym przypadku, jak tłumaczy Shawyer, znajduje zastosowanie teoria względności Einsteina: silnik znajduje się w innym układzie odniesienia niż fale w jego wnętrzu.

Naukowcy NASA twierdzą, że gdy w badanym przez siebie urządzeniu wykorzystali światło laserowe, „podróżowało ono z prędkością większą od prędkości światła”. Sugeruje to, że z taką prędkością mogłyby latać również pojazdy kosmiczne. Shawyer jest jednak sceptyczny co do takiej wizji. Jego zdaniem osiągnięcie takich prędkości jest niemożliwe. Tłumaczy też, że EmDrive nabiera przyspieszenia stopniowo i w sposób ciągły tak długo, jak długo jest zasilany energią elektryczną. Według jego kalkulacji, zbudowanej w oparciu o EmDrive’a sondzie międzygwiezdnej zajmie około dziesięć lat osiągnięcie dwóch trzecich prędkości światła, co „jest limitem prędkości, z jaką praktycznie możemy się przemieszczać”. Wpływ takich prędkości na ludzkie ciało nie jest znany, ale jej stały wzrost nie powinien zaszkodzić organizmowi astronautów. Mowa o docelowej, niewyobrażalnej prędkości 450 milionów mil na godzinę.

Tak naprawdę jedynym czynnikiem restrykcyjnym jest nasza wyobraźnia. W momencie, gdy nie będzie trzeba wozić ze sobą paliwa, pojawią się nieprawdopodobne możliwości – powiedział Shawyer.

Uczonego bardziej ekscytuje fakt, że EmDrive stwarza większe możliwości ochrony naszej planety przed zagładą niż to, że pozwala na dotarcie do nowych planet. Według niego nowe źródło energii może całkowicie zrewolucjonizować transport. Samoloty, pociągi i samochody mogą zastąpić pojazdy, które będą nas przenosić np. z Londynu do Sydney w kilka godzin, pokonując większą część trasy przez górne obszary atmosfery.

Najważniejsze jest to, że EmDrive jest ekologiczny, wygodny i zmieni nasz świat w ciągu najbliższych kilku dekad – powiedział Shawyer.

Wygląda na to, że wynalazek z Wielkiej Brytanii może utorować nam drogę ze świata science fiction do świata rzeczywistego. I pozwolić dotrzeć tam, gdzie żaden człowiek nigdy wcześniej nie dotarł.

Dorota Feluś