El periodista Alexander Berezin analiza qué tipo de física real puede estar detrás del fantástico proyecto del motor EmDrive "imposible" y por qué se puede conectar con la historia del Universo antes del Big Bang.
Según el Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica, que publica el Journal of Propulsion and Power, se ha aceptado un artículo sobre los motores electromagnéticos EmDrive. Además, ha superado incluso los revisores científicos y se publicará antes de finales de este año. Llamemos a las cosas por su nombre: esta noticia suena igual que si el instituto hubiera anunciado que la Tierra golpeó el eje celeste. El solo hecho de una publicación de este tipo es un escándalo fuerte, y aquí está el motivo.
Las leyes de la física son despiadadas: para que algo avance, debe hacer retroceder algo. Empujamos desde el suelo bajo nuestros pies, las naves espaciales, en ausencia del "firmamento celestial", arrojan el combustible. Debido a esto, un viaje a la Luna todavía requiere cientos de toneladas de combustible por persona. En esta situación, incluso da miedo pensar en vuelos a cuerpos más distantes. La entrega de un barco a Marte y la devolución cuestan como un megaHPP. Hay opciones con un reactor nuclear, pero solo está dentro de los medios de los Estados Unidos, que simplemente no tiene tales tecnologías. Aquí, por ejemplo, están mucho mejor. Pero no hay dinero para un vuelo real al Planeta Rojo, incluso en una versión tan barata. Y antes de la (hasta ahora hipotética) huida de los estadounidenses allí, es poco probable que aparezcan.
Está claro que a partir de tanta desesperación con vuelos espaciales lejanos, algunos comienzan a ver sueños de colores en la realidad. Uno de ellos fue el ingeniero Roger Scheuer. En 2003, tomó un cubo de cobre, insertó un magnetrón de un horno microondas doméstico en él y afirmó que había creado un motor que da empuje sin arrojar nada hacia atrás. Explicó esto al principio por el hecho de que el cubo supuestamente contiene en sí mismo una onda estacionaria de oscilaciones electromagnéticas en un resonador cerrado. La ola, dicen, es la fuente de empuje. Desde un punto de vista físico, esto es una tontería. Trate de meterse en una piscina inflable y obtenga el empuje que mueve la piscina simplemente creando una ola en ella.
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Los físicos teóricos solo se rieron de tales afirmaciones. Sin embargo, los físicos experimentales decidieron ir más allá del simple ridículo y probar las afirmaciones de Scheuer en la práctica. Y entonces empezó el problema. De hecho, se creó el empuje, y los investigadores no intentaron encontrar fuentes de error en las mediciones. La apoteosis a este respecto fue obra de Martin Tajmar, director del Instituto Alemán de Ingeniería Aeroespacial de la Universidad Técnica de Dresde. En el mundo de la física experimental, a este hombre se le conoce como un profesional "destructor de leyendas", escrupulosa organización y re-comprobación del experimento capaz de encontrar casi cualquier error.
Cuando fracasó, incluso los físicos teóricos se preocuparon. Expresaron su preocupación de una manera bastante peculiar: "EmDrive está completo …" (Sean Carroll de California Tech). Algunos se superaron y, sin embargo, expresaron la misma opinión de manera más suave: "Debido a la falta de una explicación teórica para la violación de la conservación del impulso, los revisores de las revistas no aceptarán ese trabajo", insistió Eric Davis del Instituto de Investigación Avanzada de Austin (EE. UU.).
En este sentido, el hecho de que el trabajo de gente de la NASA, dedicada a sus pruebas EmDrive, haya pasado la revisión por pares en una revista decente, suena revolucionario. Esto no habría sucedido si el trabajo tuviera errores detectados "en papel". Evidentemente, la evidencia de que el dispositivo estaba funcionando era tan fuerte que ni siquiera el respeto a la ley de conservación del impulso permitía "matar" el trabajo. Entonces, ¿es hora de enterrar la ley? Seamos realistas: difícilmente.
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Hasta ahora, no hay explicaciones científicamente aceptables generalmente aceptadas para el funcionamiento del "motor imposible". La NASA, en respuesta a la pregunta de por qué funciona, comienza a contar cosas muy dudosas. Por ejemplo, sobre el hecho de que el motor es "repelido" por partículas virtuales. Sí, la física moderna cree que las partículas virtuales aparecen y desaparecen constantemente en el vacío. Las partículas van y vienen tan rápido que no se pueden registrar. Sin embargo, el conocido efecto Casimir muestra que pueden dar atracción real a dos placas cercanas en un vacío. Una cosa es mala: todo esto no tiene nada que ver con el cubo Shoeira. Las partículas virtuales no tienen un lugar claramente definido en el espacio y, junto con otros factores, esto no les permite "empujar".
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Sin embargo, recientemente ha aparecido otra explicación para el funcionamiento del "motor imposible". Fue propuesto por Nikolai Gorkavy del Greenwich Institute (EE. UU.), Ya conocido por una hipótesis extremadamente exótica sobre el origen del Universo. Como recordamos, el físico sugirió que en el último ciclo de existencia del Universo, se contrajo hasta que todos los agujeros negros se fusionaron en él. Con cada ciclo de fusión, un par de agujeros negros pierde del 5 al 15% de la masa que entra en ondas gravitacionales. Por lo tanto, múltiples fusiones en el "Universo pasado" deberían haber convertido casi toda su masa en ondas. El universo, del cual la masa desapareció tan trágicamente, se ha "empobrecido" dramáticamente en términos de gravedad. Debido a esta "antigravedad", la compresión fue reemplazada por la expansión, y así es como surgió nuestro Universo. Según la hipótesis de Gorkavy, solo una parte de la energía de esas ondas gravitacionales relictas se gastó en la formación de la sustancia de nuestro Universo,una parte importante todavía está "deambulando" por aquí. No lo vemos solo porque estas ondas son de alta frecuencia, y nuestros detectores aún pueden registrar solo ondas gravitacionales de baja frecuencia.
Bueno, es decir, "sabían cómo". Según Gorkavy, el cubo de Scheuer es el primer detector de ondas de gravedad de reliquia construido accidentalmente. En el marco de su hipótesis, el nivel de energía del CMB no está limitado "desde arriba" y puede ser muy alto. El científico cree que EmDrive sintió el fondo de ondas gravitacionales de alta frecuencia y extrae energía de allí para su empuje. Entonces funciona como una antena, que debido a la resonancia se vuelve sensible a las oscilaciones de las ondas gravitacionales reliquia de frecuencias de gigahercios. En este caso, el "motor imposible" no es un sistema cerrado con una "onda estacionaria", sino uno abierto, que "repele" las ondas de todo un mar de ondas gravitacionales. Esto no significa que dará un empuje fantástico: también se necesita energía para hacer resonar el cono de cobre. Y hasta ahora nadie ha intentado optimizar el dispositivo correctamente (¿cómo depurar lo incomprensible?). Pero debido al uso de ondas externas, realmente no necesita expulsar combustible. Si es así, las perspectivas de tal motor, a pesar de todas sus debilidades, son enormes. Según los cálculos, una sonda terrestre a Plutón llegaría a este planeta con EmDrive a bordo en 18 meses, no muchos años. Hoy en día, la cosmonáutica terrestre ni siquiera puede soñar con viajar miles de millones de kilómetros en meses.
Hasta ahora, esta es la única explicación del funcionamiento de EmDrive que no ha sido objeto de críticas teóricas serias. Sin embargo, es posible que todo esté por delante; después de todo, la propia hipótesis de Gorkavy apenas está comenzando a ser debatida adecuadamente en la comunidad científica. Afortunadamente, parece que hay una manera de comprobar si tiene razón o no en el caso del "motor imposible". Quieren probar EmDrive en el espacio, a bordo de un pequeño satélite. Tales pruebas serán imposibles de cuestionar. En la Tierra, el registro de empuje siempre se puede atribuir a un error experimental. Pero en el espacio, la nave espacial se desvía de su trayectoria base (del punto A al punto B) o "se para" sobre ella. Si ocurre lo primero, la interacción con ondas gravitacionales relictas del "Universo pasado" puede no ser una explicación tan exótica de "empuje imposible".
