Невозможный двигатель EmDrive, эффект Унру, фотоны и инерция: попытка объяснить непонятное

    image

    Английский учёный из Плимутского университета Майк Макалох [Mike McCulloch] в своей работе попытался дать объяснение принципу действия «невозможного» двигателя EmDrive, который вот уже несколько лет ставит в тупик специалистов. Для этого учёному пришлось дать объяснение такому фундаментальному понятию физики, как инерция.

    Двигатель EmDrive придумал в начале 2000-х британский инженер Роджер Шойер. Он представил общественности свою идею о двигателе, по сути состоящем из металлического усечённого конуса и магнетрона. По его расчётам, отражающиеся внутри конструкции электромагнитные волны должны создавать тягу без всяких реактивных компонентов.

    Естественно, он был поднят на смех, поскольку закон сохранения импульса не позволяет создавать подобные устройства. Но, начиная с 2008 года и опыта китайских учёных, а затем – нескольких инженеров-энтузиастов, и заканчивая опытами уважаемых инженеров из НАСА, накапливается всё больше подтверждений тому, что этот странный двигатель всё-таки работает.

    Пока что научный мир не спешит с выводами – как не считается безусловно подтверждённым факт работоспособности двигателя, так и нет общепризнанных объяснений этого факта. Макалох предлагает использовать для этого такой экзотический эффект, как излучение Унру.

    Со школы известно, что у всех объектов, обладающих массой, присутствует такое свойство, как инерция. Массу даже называют мерой инерции – это способность тел сопротивляться попыткам изменить их скорость или направление движения. Или, иначе говоря, свойство тел оставаться в некоторых системах отсчёта в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения в отсутствии или при взаимной компенсации внешних воздействий.

    Но почему она возникает? На этот вопрос ответа пока нет. Макалох напомнил об эффекте Унру, названном в честь Билла Унру из Университета Британской Колумбии, открывшего его в 1976 году.

    Унру показал, что понятие о вакууме зависит от того, как наблюдатель движется сквозь пространство-время. Если вокруг неподвижного наблюдателя находится только вакуум, то ускоряющийся наблюдатель увидит вокруг себя много частиц, находящихся в термодинамическом равновесии, то есть тёплый газ. Так, температура вакуума в системе отсчёта частицы, двигающейся со стандартным земным ускорением свободного падения 9,81 м/с², по расчётам будет равна 4 * 10−20 К.

    По сути, после открытия Унру можно говорить о вакууме только относительно какого-то объекта. Если наблюдатель двигается с ускорением, он наблюдает вокруг себя тепловое излучение, а точнее – излучение чёрного тела. А Макалох считает, что инерция – это и есть давление этого излучения на ускоряющееся тело.

    По его расчётам, при очень малых ускорениях длина волны излучения Унру получается столь большой, что превышает размеры наблюдаемой Вселенной. Поэтому инерция не увеличивается непрерывно, а квантуется. Удивительно, но эта странная теория очень хорошо объясняет другой непонятный эффект — пролётные аномалии.

    Пролётная аномалия — это неожиданное увеличение энергии во время гравитационных манёвров космических аппаратов около Земли. Эта аномалия наблюдалась как доплеровский уход частоты в S-диапазоне и X-диапазоне и дальней телеметрии. Всё это вместе вызывало значительное нерасчётное увеличение скорости до 13 мм/с во время облётов.

    Эта аномалия наблюдалась в 1990-м году при пролёте космического аппарата Галилео, созданного для исследования Юпитера и его спутников (увеличение скорости на 4 мм/с); в 1998-м году — космического аппарата NEAR Shoemaker, отправленного в 1996 году к астероиду Эрос (увеличение скорости на 13 мм/с); в 1999-м – Кассини (на 0,11 мм/с); в 2005-м году – Розетта (на 2 мм/с).

    Макалох думает, что эти внезапные скачки происходили именно тогда, когда ускорение увеличивалось, и длина волны излучения Унру становилась достаточно маленькой – в этот момент космические аппараты испытывали скачок скорости. Сходным образом работает эффект Казимира.

    Дальше объяснения Макалоха становятся ещё интересней: он предполагает наличие у фотонов инертной массы. А поскольку фотоны испытывают отражение внутри корпуса EmDrive, они испытывают и инерцию. Только длины волн излучения Унру в этом случае будут крайне малы. Настолько малы, что могут поместиться в коническом корпусе двигателя.

    И если получается так, что в широкой части конуса помещаются волны Унру, которые не помещаются в узкой его части, то инерция фотонов, отражающихся во все стороны, должна меняться. И для сохранения импульса система должна создавать тягу. Макалох провёл вычисления, и выяснил, что его теория согласуется с величинами тяги, полученными в экспериментах (по крайней мере, по порядку величин).

    Самое интересное, что его выкладки можно проверить в очередном эксперименте с EmDrive. Если он прав, то, во-первых, размещение диэлектрика внутри полости двигателя должно увеличить силу тяги. Во-вторых, изменение частоты фотонов или геометрии двигателя должно менять тягу, вплоть до изменения направления.

    Если эта теория кажется несколько смелой, хотя бы из-за содержащихся в ней необычных предположений – то ведь всё равно других приемлемых теорий, объясняющих работу EmDrive, пока не существует. Кто знает, может быть работу необычного двигателя можно объяснить только необычной теорией?
    Метки:
    Поделиться публикацией
    Комментарии 274
    • +9
      У этого объяснения есть крошечный изъян — невозможный двигатель возможен, но невозможна вся оставшаяся вселенная.
      • –3
        Жаль не все поняли ваш остроумный месседж. :) Не могу поставить плюс, но примите лучи одобрения.
        • 0
          Поддерживаю по обоим пунктам.
        • +3
          А в чем именно по вашему выражается «невозможность всей оставшейся вселенной» в случае правоты данной теории?
          • 0
            Заявка на массу фотона — это серьёзно. Вся физика высоких энергий замерла в ожидании испытаний Emdrive. В этом случае похерится всё, начиная с эффекта Комптона для школоты и закачивая механизмом Хиггса для продвинутых, а также всё остальное по дороге, включая наблюдение спектра далёких галактик, что влечёт пересмотр модели вселенной, и далее со всеми остановками.

            В любом случае значительных по величине эффектов «новой физики», реализованных в консервной банке и незамеченных раньше, ожидать не стоит.
            • 0
              Что-то подобное, наверное, имел в виду igruh, но ему по началу накидали минусов. Если есть вопросы, могу раскрыть каждый из упомянутых пунктов.
              • +1
                мне интересно разъяснение. можно в личке. с физикой и химией знаком поверхностно (школа + статьи тут и в прочих интернетах).
                С чего вообще все считают, что физика, которую они придумали, работает именно так. и что вся вселенная подчиняется этой физике? Есть же куча конфликтующих и взаимоисключающих теорий. вселенная настолько велика, что врят ли кучке землян так легко и быстро удалось бы расшифровать, задокументировать, и разобраться во всех принципах и законах этой вселенной. логично предположить, что есть ещё многое сокрытое от глаз, от умов, и от современных приборов…
                • +5
                  Прошу, толкьо не уходите в личку. Всем интересно.
        • 0
          «И для сохранения импульса система должна создавать тягу.»

          Кто бы мог подумать, что подобный побочный эффект будет открыт уже в 21 веке (конечно же, если расчеты Майка верны).
          • +1
            А почему не запустить такой двигатель в космос? Если аппарат с таким двигателем будет нормально двигаться в полном вакууме чем не доказательство что он возможен?
            • +2
              Потому, что в космос запускать разные штуки дорого. Прежде чем запускать, надо удостовериться, что оно того стоит.
              Кроме того, мало ли там в космосе других неизученных эффектов.
              • +15
                Если уж заявляют, что запустили в космос специалиста, чтобы познакомить космонавтов с национальной казахской кухней, то можно и модель ЕмДрайва отправить…
                • +3
                  Этот помещается в CubeSat, а значит стоимость запуска будет всего порядка нескольких тысяч долларов.
                  • +4
                    Вот если бы его автор устроил бы компанию по сбору денег на запуск — я лично бы поддержал. Запустить кубисат под силу почти любой малочисленной группе желающих.
                    • 0
                      сам то он помещается, а вот питание к нему — нет
                      • 0
                        на высоте полёта CubeSat слишком большое сопротивление атмосферы.
                        • +2
                          Кубик если без поддержки и льгот, а по коммерческим расценкам запускать стоит к сожалению не несколько тыс., а несколько десятков тыс. долларов. Так что все-равно довольно серьезные расходы для частника.

                          Но вообще насколько знаю этот проект и еще один создаваемые интузиастами как раз и нацелены на то, чтобы впихнуть в итоге все вместе с питанием в старшие форфакторы «кубиков» и потом провести сбор денег на запуск и проверку в космосе, не дожидаясь пока «киты» типа NASA или других космических агентств расшевелятся.
                        • –2
                          Уже запускали наши какую-то хреновину подобного плана, работающую на торсионных полях в жидком вакууме. Спутник «Юбилейный», запущен в 2008 г. Результат неоднозначный — явного эффекта нет, но перед энтузиастами идеи оную все равно опровергнуть не удалось — всякие высказывания, вробе того, что масштаб мал и что эффект есть, но измерения слишком грубы и т.п.
                          Так что, если на Земле эффект есть и перебрали все варианты, а объяснить не получилось — стоит запустить… А то ведь камни с неба тоже не того, да :-)
                          • +1
                            Так-то был обычный инерциоид — гравицапа ;-)
                            • –2
                              У устройств много общего — оба не-реактивные двигатели, оба используют не соответствующий нашим теперешним представлениям о мире прициип, оба дают неоднозначные результаты на Земле и для уточнения им нужно на орбиту. Глобальное отличие — «гравицапа» уже летала, это чудо — пока что нет. Также (пишу по памяти могу ошибиться) какое-то ускорение «гравицапа» вроде бы дала, но незначительное и примерно соответствующее тому, что получилось бы при утечке рабочего тела из нее. Т.е. результат неоднозначный, кому как больше нравится — тот так и интерпретирует…
                              • +1
                                Инерциоид полностью соответствует нашим представлениям о мире.
                                • 0
                                  Если допустить, что он способен развить тягу в вакууме/невесомости — не соответствует. Т.е. в соответствии с нашими представлениями, тяги у него быть не может, но если оная вдруг обнаружится — придется менять ориентацию.
                                  • +2
                                    А он не способен.
                                    • 0
                                      Слишком категоричное утверждение. Общепринятые теории неоднократно пересматривались под давлением экспериментальных доказательств и становились устаревшими. Если теория возводится в абсолют, она становится догмой.
                                      Так что способен или нет — неизвестно, скорее — нет, но когда/если экспериментом докажут, что инерциоид дает тягу — теорию придется пересмотреть. И на основании теории антинаучно выдавать безапелляционное утверждение о неспособности и запрещать эксперимент.
                                      • +1
                                        Экспериментируйте, кто же мешает. Только не надо требовать вотпрямщас запустить десяток спутников для проверки гипотезы, потому что движение инерциоидов легко объясняется существующей теорией. Следуя бритве оккама, не стоит искать дополнительных объяснений.
                                        • 0
                                          Так я не фанат инерциоидов, чтобы что-то запускать, но не вижу причин, почему бы им не запустить хоть десяток спутников «на свои». Клеймить позором идею только потому, что она не укладывается в рамки общепринятой теории само по себе антинаучно, а с Юбилейным произошло именно это — еще до запуска эксперимент начали облаивать, несмотря на то, что корректно проведенный эксперимент как раз позволил бы заткнуть лжеученых фактами, потому, раз уж те смогли пропихнуть эксперимент до готовности, требования предотвратить эксперимент как раз и выглядят достаточно странно.
                        • –1
                          НАСА сейчас и изучают его, что бы узнать, могут ли они использовать такой двигатель в космических аппаратах.
                          • +1
                            Просто если устройства каждого энтузиаста запускать в космос, то можно разориться. Сначала хотят иметь железобетонные доказательства его работы.
                            • +6
                              Не совсем верная аналогия. Для «устройство каждого энтузиаста» достаточно просто доказать, почему оно работать не будет (или будет, но за счет известных взаимодействий на Земле, отсутствующих в космосе). А тут, если верить статье, внятных объяснений нет с обеих сторон. Так что проверить экспериментом — вполне здравая мысль. И если эксперимент докажет нарушение закона сохранения импульса, то к этому проекту подключатся сотни ученых, что скорит теоретические доказательнства (или опровержение).
                              • +4
                                Тут как раз есть железобетонное доказательство, что работать не будет (т.к. нарушается закон сохранения импульса, а из этого прямо следует неоднородность пространства).
                                Вот только в экспериментах чего-то там работает.
                                • +5
                                  Если эксперимент показывает, что имеет место быть что-то, что расчеты не предсказывают — то придется проверять расчеты, но только после проверки эксперимента. Никаким «железобетонным доказательством» теоретический расчет быть не может, перед лицом факта (корректно поставленного эксперимента).

                                  Сейчас вопрос ставится о корректности эксперимента. Это необходимо сделать, несмотря на то, что из теории выводится «невозможность» этого — потому что есть предварительные данные, и ошибкой эксперимента это пока объяснить не удаётся. То есть, только эксперимент в данном случае может быть доказательством чего-то.

                                  А то что вы пишете — типичное заблуждение и непонимание сути научного метода. С таким подходом вы из парадигмы «плоского мира стоящего на черепахах» никогда не выйдете — потому что будете считать, что железобетонное доказательство того, что кругосветное путешествие совершить нельзя — это ваш вывод, сделанный из текущей теоретической модели, потенциальную ошибочность которой вы неспособны допустить.
                                  • +1
                                    Все с детства знают, что то-то и то-то невозможно. Но всегда находится невежда, который этого не знает. Он-то и делает открытие. (с) Альберт Эйнштейн
                                    • +9
                                      Помните главную проблему цитат в интернете?
                                    • +4
                                      Я отвечал вот на это:
                                      достаточно просто доказать, почему оно работать не будет (или будет, но за счет известных взаимодействий на Земле, отсутствующих в космосе). А тут, если верить статье, внятных объяснений нет с обеих сторон.

                                      Но да, спасибо за поставленный мне по интернету диагноз)
                                      • 0
                                        Полностью согласен.

                                        Нам наша замечательная учительница по физике, Вера Михайловна Ширяева, не один раз повторяла ключевую фразу: «Физика — наука экспериментальная.»

                                        Если повторяемый эксперимент конфликтует с теорией, значит теория ошибочна или недостаточно хороша. А задача физики — построить на основе экспериментальных данных с помошью инструментов математики и логики непротиворечивую картину устройства мира.
                                        • 0
                                          > Если повторяемый эксперимент конфликтует с теорией, значит теория ошибочна или недостаточно хороша.

                                          Не всё так просто. Если вы просто проведёте эксперимент, который, как вам кажется, конфликтует с теорией — с учётом наличия огромного массива экспериментов (в т.ч. проведённых после формулировки теории), результаты которых теория предсказывает, наиболее вероятно то, что вы допустили ошибку либо в постановке эксперимента, либо в интерпретации результатов.

                                          Чтобы опровергнуть теорию, надо набрать достаточно большой массив экспериментальных данных и убедительно исключить возможность ошибки.
                                          • 0
                                            Ну ключевое слово повторяемый. Естественно, под этим я имел ввиду повторяемый и у других экспериментаторов, и где тщательно учтены условия эксперимента и погрешности измерений. А необъяснимое существующими признанными теориями отклонение или явление имеет место стабильно наблюдаться.
                                            • 0
                                              А данный эксперимент в общем даже и не конфликтует, просто необъясним.
                                              Вот как век назад с радиоактивностью — засвечивается пластина сквозь непрозрачную бумагу. И даже через железяку засвечивается, что вообще ни в какие рамки…
                                  • –3
                                    Запускали в 2008. Испытали в 2010. Вечный Движитель. Российская наука впереди планеты.

                                    • 0
                                      Зачем в космос, если можно проверить на земле — фактически «эта штука» делает 2 вещи — греется, фонит и дает тягу.
                                      В чем проблема запихнуть его вектором тяги вверх в герметичный бокс не пропускающий ничего сквозь стенки кроме тепла, включить на месяц и сравнить сколько этот куб потребил энергии и сколько отдал в тепло? Если нет разницы — значит нет и тяги.
                                      • 0
                                        С чего это вдруг? Если нет перемещения, а только создаваемая сила, то нет и совершаемой работы = нет дополнительной энергии.
                                        А тяга слишком слабая чтобы перемещать двигатель в условиях земной гравитации и этим совершать работу.
                                        • 0
                                          Окей, тогда расскажите как может создаваться сила без энергии.
                                          • 0
                                            Сила реакции опоры тапка от пола, по модулю равная весу тапка?
                                            Сила отталкивания неодимового магнитика от другого такого же одноимёнными полюсами.
                                            Воздушный шарик с гелием.
                                            Ни в одном из этих примеров не требуется какого-то постоянного потребления энергии для создания силы.

                                            Более научно понятный пример: F̅ = G * m1 * m2 * r̅ / r3 — классическая сила гравитационного притяжения между телами m1 и m2 на расстоянии r. Сила обусловлена свойством «масса» тел и их взаиморасположением, и только.
                                            Аналогично для кулоновского взаимодействия зарядов.

                                            Пример наоборот: чудо ракета, у которой и спереди и сзади два огромных мощных двигателя, работающих на полную и равную друг другу мощь и жрущих сотни килограмм топлива в секунду. Зрелище красивое. Химической потенциальной энергии топливной смеси в кинетическую и тепловую энергии выхлопных газовых столбов превращается огромное количество. А у чудо-ракеты силы нет.

                                            Поясните пожалуйста, что вы имели ввиду под своим утверждением?
                                            • 0
                                              Возьмем коробку весом скажем 500кг. У коробки есть результирующий вектор силы? Да и он грубо равен вектору силы гравитации ибо больше внешних сил нет. Работы тоже нет.
                                              Попробуем поднять эту коробку вверх (хотя нам не хватит сил для этого). Что происходит? Мы добавляем к вектору сил действующих в покое вектор нашей силы. но он слишком мал и не может побороть силу гравитации. Результирующий вектор силы направлен вниз, но он уже меньше чем до этого. И работы все еще нет. Но энергию мы потратили. Правильно?

                                              Возьмем emdrive — заявлено что он создает тягу внутри своего конуса и это не связано ни с теплом от его работы ни с излучением вне конуса. Если тяга действительно есть, то он должен тратить на нее энергию, хотя работы будет 0 — вектор силы тяги хоть и есть, но он меньше чем гравитация.
                                              В такой ситуации логично предположить, что потребленная энергия направленная не в тепло и ради-излучение уйдет в тягу.

                                              Собственно в своем комментарии я неправильно выразился и имел ввиду именно силу тяги (хотя принципе вообще любое изменение результирующего вектора силы без изменения энергии тела).
                                              • +4
                                                Если имеется ввиду коробка, лежащая на земле, то результирующий вектор силы равен нулю, конечно.
                                                Сила гравитации, притягивающая коробку к планете, а планету к коробке, уравновешивается силой «реакции опоры», оно же суть силами упругости молекулярных связей, не дающими коробке растечься в аморфный блин по планете.

                                                Ну да ладно. Допустим, я догадываюсь, о чём вы хотите сказать про безуспешную трату энергии в попытке поднять коробку малой силой.
                                                Но дело вот в чём.
                                                Когда мы говорим «попробуем поднять эту коробку», что имеем ввиду?

                                                Если усилия человеческого организма, то да — при поднятии тяжестей, чтобы пытаться поднимать или удержать предмет, нам требуется тратить свою энергию, химическую потенциальную энергию из запасов АТФ. Нам это требуется физиологически для поддержания мышечного напряжения.

                                                Но привяжите к коробке гелиевый дирижабль, и она станет меньше давить на землю. Или даже вовсе сможем её так поднять в воздух. Каких либо постоянных трат энергии для того, чтоб коробка меньше весила или летала в облаках не требуется.

                                                Другой вариант — закрепите над коробкой блок, и через трос прикрепите с другой стороны такую же коробку на весу. После чего отпустите вторую коробку.Теперь можно абсолютно без каких-либо значимых усилий поднимать и опускать коробку. Подобный принцип противовеса используется в лифтах. Опять же, никаких постоянных затрат энергии не требуется.

                                                Что касается emdrive и силы именно тяги.

                                                Если привязать гигантскими цепями очередной «Союз» к космодромной площадке, ровно вся «подведённая энергия», а это читай потенциальная химическая энергия топлива в баках, перейдёт в тепло и прочие «лабораторные эффекты», а в работу по перемещению ракеты уйдет ноль. По вашей логике получится, что тяги нет, что явно ошибочно. Она была всё время, пока работали двигатели и жгли топливо.

                                                Так что, пока emdrive даёт «дохленькую» тягу, не обеспечивающую поднятие собственного веса агрегата, мы можем наблюдать тягу или на весах, или, как тут ещё приводили примеры, в опытах с горизонтальным плаванием установки по лабораторному стенду с водоёмом.
                                                • 0
                                                  Судя по началу впихивание желтого в горячее придется идти подробно.

                                                  Любое изменение вектора силы требует энергии?
                                                  Указанная выше ракета фактически использует тепло чтобы разогнать рабочее тело?
                                                  EmDrive использует тепло или излучение вне конуса для движения (согласно тому как его описывают)?
                                                  Логично использовать эксперимент использующий особенности emdrive для химического ракетного двигателя их не имеющего?
                                                  Я говорил что мне наличие или отсутствие механической работы хоть как-то важно?
                                                  • 0
                                                    Выше упомянута ракета с химическим реактивным двигателем. Грубо можно и так про тепло сказать в данном случае.

                                                    Энергетическая цепочка такая:
                                                    1) химическая потенциальная р.т.
                                                    -> реакция сгорания ->
                                                    2) тепловая р.т.
                                                    -> давление на стенки камеры и выброс р.т. ->
                                                    3) остаточная тепловая р.т. + кинетичекая р.т. + полезная кинетическая ракеты

                                                    > Любое изменение вектора силы требует энергии?
                                                    Изменение вектора силы dF/dt. Это явно не размерность энергии.
                                                    Если бы здесь говорилось об изменении вектора силы по простанственным координатам, dF/dr всё равно не размерность энергии.
                                                    Пожалуйста, формулируйте мысли о физических принципах физически корректно.

                                                    При равномерной работе химического двигателя, внимание, вектор силы тяги не меняется.
                                                    Главное уравнение реактивного движения суть закон сохранения импульса:
                                                    (M + m) * dv = dm * u
                                                    где
                                                    M — масса конструкции ракеты и полезного груза
                                                    m — масса остающегося в баках ракеты топлива
                                                    dv — приращение скорости ракеты за бесконечно малое время
                                                    dm — масса выброшенного рабочего тела (сгоревшего топлива) за то же бесконечно малое время
                                                    u — эффективная скорость выброса рабочего тела

                                                    Деля на dt получаем уравнение реактивного движения в более привычном виде школьного уровня, описывающего уже не закон сохранения импульса, а его следствие — соотношение ускорения ракеты и силы тяги двигателя
                                                    (M + m) * a = μ * u
                                                    где
                                                    a == dv / dt — ускорение, придаваемое двигателем ракете
                                                    μ == dm / dt — скорость затраты топливной массы
                                                    μ * u == F реактивной тяги.

                                                    При равномерном истечении реактивных газов (μ = const, u=const), вектор силы тяги не меняется.
                                                    Если не брать во внимание уменьшение веса ракеты на величину выброшенного топлива Δm за небольшое время Δt, несравнимо меньшее веса ракеты M + m, то ускорение ракеты также остаётся постоянным.

                                                    Насчёт emdrive.

                                                    Принцип работы этого двигателя(?) пока непонятен. Насколько известно, он не реактивный в плане испускания привычных нам частиц вида
                                                    — молекул/атомов рабочего тела (химический / ионный реактивные двигатели)
                                                    — разогнанных электронов (электронный ионный реактивный двигатель)
                                                    — достаточно энергетических фотонов (фотонный реактивный двигатель)

                                                    Допуская по результатам экспериментов, что он, пожалуй, работает — как он это делает пока непонятно. Но точно не засчёт тепла или известных нам видов излучения, иначе б всё давно расписали доступно. Умные дядьки пытаются бить по этой задаче матаном, физикой и фантазией, но пока из того, что я читал подобного об emdrive я мало чего понял. Досадно. Но всё равно жутко интересно. И надо подтягивать свои матаны))
                                                    • +2
                                                      Принцип работы этого двигателя(?) пока непонятен. Насколько известно, он не реактивный в плане испускания привычных нам частиц вида
                                                      — молекул/атомов рабочего тела (химический / ионный реактивные двигатели)
                                                      — разогнанных электронов (электронный ионный реактивный двигатель)>

                                                      Вот этого пока исключать в общем нельзя. Однозначно исключить можно пока только вариации фотонного двигателя.
                                                      В тех экспериментах описания которых я изучал(а я прочитал оригиналы всех 3х основных групп — Китайского университа, 2 работы NASA, работу ученых из Германии, вроде бы пока экспериментальных результатов из серьезных источников не публиковалось) я не нашел проверок на наличие потока разогнанных частиц, которые могут уносить импульс и быть аналогом реактивной массы.


                                                      Будет обидно, но это вполне может оказаться например ускорителем электронов действующим по неясному пока принципу. Хотя даже это будет интересным открытием. Как например открытие китайских ученых в прошлом году, когда они обнаружили странный(и пока до конца не объясненный) эффект, когда губка из графена под воздействием лазерного излучения вдруг начинает выбрасывать электроны высоких энергий. Причем энергия электронов в их опытах была на несколько порядков выше чем энергия единичных фотонов используемого лазерного излучения — т.е. это точно не разновидность обычного фотоэффекта.


                                                      Ионы тоже полностью исключать нельзя. Хотя потерь массы самого аппарата в опытах не зафиксировано, но при таких небольших уровнях тяги, если скорость ионов достаточно высока, потеря массы может быть просто ниже точности используемых измерительных приборов. Или вот мы в соседней теме обсуждали вариант с разгоном остаточных молекул воздуха (из-за того, что вакуум в лабораторных установках не абсолютный), прочитать можно начиная с этого комментария и ниже до конца: https://geektimes.ru/post/265230/#comment_8872380


                                                      Правда механизм и теория работы такого ускорителя электронов/ионов или тем более нейтральных молекул газа простым микроволновым излучением и через сплошную металлическую стенку совершенно не ясна и сама станет научным открытием, если что-то подобное в конце выявится.

                                                      • +1
                                                        Вы сильны, я в первоисточники исследований emdrive почти не лазил, кроме одного (не помню какого, с год назад было дело), да описания принципа.

                                                        Что сказать, я раздосадован. Мерить тягу двигателя и не пытаться понять, что у него за выхлоп, детекторов частиц понаставить. Ну прямо очень раздосадован,… кто так строит, кто так строит?..

                                                        Значит пока не исключаем и пункты про молекулы/атомы и электроны.

                                                        Вообще, продолжая опираться на
                                                        — закон сохранения импульса
                                                        — гипотезу, что, ну наверное же, движок emdrive тоже реактивный
                                                        — и гипотезу (увы сомнительную), что эксперименты были (будут) поставлены профессионально и не обнаружили(-жат) реактивной струи из молекул, атомов или электронов
                                                        я думал, мало ли — может оно какими-нибудь мюонными антинейтрино релятивистскими фонит как ненормальное, или типа того. (Но только куда девать парные им частицы из вакуумного бульона и опять же закон сохранения импульса… как?.. отражаются от одной стенки, почему-то, и вылетают сквозь такую же другую?..)

                                                        Я читал поомнится, но уже забыл где упоминалось, что оно исключено — emdrive не может ли давать тягу благодаря отталкиванию от магнитного поля Земли?
                                                        • +1

                                                          Ну я просто за темой уже года 1.5 слежу, поэтому как новые работы появляются читаю по 1 за раз.
                                                          Тем более они большей частью практически-экспериментальные и там никакой сложной забористой физики и математики в которой пришлось бы долго разбираться нет.


                                                          Про детекторы не знаю почему не проверяли. Хотя я вообще не в курсе на что вообще должны быть похожи детекторы подобных частиц? Как ловят частицы высоких энергий со скоростями близкими к скорости света я представляю. А вот как ловить небольшой поток умеренно разогнанных (не релятивистких) частиц? На ионизирующие излучения вроде проверяли и не нашли (по крайней мере изобретатель и любители проверяли и значимого уровня ионизирующих излучения относительно обычного фона не обнаружили).
                                                          А вот скажем как измерять частицы вылетающие на скоростях порядка от единиц до неск. тыс. километров в секунду? Возможно ответ кроется там — или такое оборудование труднодоступно или его габариты не позволяют его запихнуть вместе с двигателем в вакуумную камеру.


                                                          Ну и общая проблема в том, что к нему до сих пор никто серьезно не относится. Поэтому инженеры и ученые желающие проверками и испытаниями заняться не могут получить под это ни финансирования, ни времени, ни доступа к навороченному оборудованию. И делают это чаще всего "в свободное от основных проектов время" урывками, на том оборудовании какое окажется доступным/свободным от других более приоритетных работ.
                                                          А не относятся серьезно, потому что нет серьезных, "железных" доказательств что оно действительно работает и это точно не один из мелких обычных не учтенных факторов. Ну а доказательств нет, потому что никто серьезно не относится и не выделяет на это рабочие часы/деньги/оборудование. В общем классический замкнутый круг.


                                                          Надежных обоснований почему это ТОЧНО не может быть взаимодействие с магнитным полем Земли я не видел. Но вероятно так считают потому, что используемые для тестов вакуумные камеры дают достаточный экран от внешних электрических и магнитных полей. Т.к. это такие герметичные, полностью замкнутые "бочки" с толстыми металлическими стенками. См. для примера 2я картинка в одной из предыдущих статей: https://geektimes.ru/post/259460/

                                                    • +1
                                                      У вас где-то в терминологии проблема.
                                                      Сила (сумма всех сил, действующих на тело) — это производная по импульсу. Она не имеет прямой связи с энергией.
                                                      Законы сохранения аддитивных интегралов движения выполняются для каждого из них в отдельности и не зависят друг от друга.

                                                      — Вы спросили, как может быть сила без энергозатрат — вам привели в пример, так называемые, «потенциальные» силы. (сила тяжести и тд).
                                                      — Хотите, чтобы изменялся вектор? ок — спутник движется по орбите: вектор меняется, направление движения (а если орбита не круговая, то и скорость) меняется. Энергозатрат нет.
                                                      — И, хотя, в этом случае принято говорить о «работе силы тяготения», фактически вам наоборот нужно постараться, чтобы предотвратить происходящее
                                                      • 0
                                                        — Хотите, чтобы изменялся вектор? ок — спутник движется по орбите: вектор меняется, направление движения (а если орбита не круговая, то и скорость) меняется. Энергозатрат нет.

                                                        Разве данный конфиг не должен излучать гравитационные волны уносящие энергию?
                                                        • 0
                                                          Честно говоря, не знаю. Но не думаю, что это имеет отношение к обсуждаемому вопросу
                                              • +1

                                                Думаю предыдущие товарищи уже достаточно подробно расписали, но вообще это легко:


                                                • груз неподвижно стоящий на земле. Сила (благодаря гравитации) есть, а работы и выделения энергии нет (если только груз не упадет куда-то ниже — тогда и работа и энергия появятся).
                                                • пружина сжатая или наоборот растянутая между 2х неподвижных опор. Сила создаваемая пружиной и действующая на опоры есть, но работы нет, т.к. нет перемещения. И создавать эту силу пружина может сколько угодно долго без затрат или выделения энергии.
                                                • магнит удерживающий другой магнит (или просто железку) магнитным полем без затрат энергии
                                                • две неподвижные заряженные пластинки, которые притягиваются (или отталкиваются — в зависимости от знака заряда) друг от друга с вполне определенной силой, но не совершающие никакой работы и не тратящие энергию до тех пор пока не двигаются относительно друг друга
                                                  ну и т.д.
                                        • +1
                                          Вот когда космический парус используют для разгона с помощью фотонов то всё окей, частица-волна имеет импульс, который может передать. А когда берут эм-излучатель (магнетрон) и напрямую, без паруса хотят использовать его для разгона, то выходит что импульса быть не должно, почему так?
                                          • +4
                                            Потому, что система с ведром и магнетроном — замкнутая. Это как пытаться двигать коробку, находясь внутри неё.
                                            • –7
                                              Коробка не лучший пример — если постараться, то можно и подвигать. Разбегаться, подпрыгивать и ударяться об стенку например — коробка сдвинется.
                                              • +16
                                                если коробка будет находится в невесомости, не касаясь внешних объектов, то не сдвинется, точнее конечно сдвинется, но её итоговое положение в пространстве не изменится
                                                • –22
                                                  Этого никто не пробовал, хоть и звучит логично, что такое инерция понимают плохо. Ближайший пример — фотон несмотря на то, что это безмассовая частица, мы можем наблюдать такое явления как давление света.
                                                  • +2
                                                    Протыкать вам голову металлической спицей тоже никто не пробовал, но это не означает что эффект такого действия совершенно непредсказуем. Улавливаете аналогию?
                                                    • +4
                                                      оффтоп:
                                                      У Мирин Дажо было особое мнение по поводу протыкания. )
                                                      Осторожно, зрелище не для слабонервных.
                                                      Невозможные вещи делал возможным.
                                                      • 0
                                                        Спасибо за ссылку. Я под впечатлением.
                                                        • 0
                                                          Сколько раз показывал это друзьям и т. п., все равно мурашки бегут до сих пор.
                                                        • +1
                                                          А https://ru.wikipedia.org/wiki/Гейдж,_Финеас даже никто не успел спросить мнения.
                                                        • 0
                                                          Он воткнул шпагу в брюшную стенку, там нет ничего кроме мышц, это хорошо видно, когда шпага вынимается. Когда живот напряжен, то шпага как бы продавливается в брюшную полость, но на самом деле не задевает ни одного органа в ней
                                                          • –1
                                                            а, ну тогда фигня, пойду тоже проткну себе
                                                            • 0
                                                              Не фигня, но и не так фатально, как это выглядит на видео
                                                            • 0
                                                              Т. е. это и объясняет полное отсутствие крови? Как это
                                                              как бы продавливается,
                                                              когда человека насквозь протыкают? А дальше, разве ему не легкие проткнули, опять же, без крови?
                                                              Это не всё, из того, что он делал. Он ведь еще сердце протыкал.
                                                              • 0
                                                                Посмотрите видео, там прокалывают как вдоль, так и поперек туловища. Также видно десятки следов от проколов. Прокол брюшной полости даже стерильным инструментом не предвещает ничего хорошего, перитонит до сих пор с большой долей вероятности приводит к смерти. Если к написанному в Википедии можно относиться с некоторой долей скептицизма, то собственным глазам я привык верить.
                                                                • 0
                                                                  Вот собственным глазам то верить, не самый лучший выбор. Иллюзионисты всех времен, это очень хорошо доказывают
                                                                  • 0
                                                                    Если это трюк, то уровень его исполнения просто фантастический. Он полуголый, процесс пронзания никак не прячут, все крупным планом. Даже если предположить, что суетящиеся вокруг люди подставные, когда выходит клинок изнутри видно как натягивается кожа. В конце так вообще проткнули клинком шириной сантиметра три грудь. Я не большой знаток анатомии, но легкое точно должны были задеть. Даже при очень сильном иммунитете пережить без последствий такое количество колотых и резаных ран, это нечто большее, чем везение. Скептик во мне кричит, что это невозможно, но подделать кинохронику с таким уровнем достоверности в те времена тоже небыло возможности.
                                                                    • 0
                                                                      Один трюк я уже объяснял — протыкается мышца, а не внутренние органы, остальное тоже примерно такого же порядка, можно проткнуть грудь так, что не будут задеты ни легкие, ни сердце. Не надо верить фокусникам, даже если эти фокусы на грани возможного и разумного
                                                                      • 0
                                                                        Не надо путать фокусы с трюками. Превращать платок в голубя — фокус, а глотание шпаг — трюк, происходит на самом деле.
                                                                        • 0
                                                                          И это тоже трюки, очень хорошие, очень рискованные, но по сути не отличаются от глотания шпаги
                                                                  • +1
                                                                    Но и ничего страшного он тоже не несет. Своими глазами видел самых обычных (и не особо здоровых и молодых при этом) людей днями ходящих со сквозными отвестиями в брюшной стенке. Без существенной боли или последствий.
                                                                    И сам имел неудовольствие в числе таких побывать — обычная практика, когда после операции оставлют отверстие или даже несколько со вставленной дренажной трубкой (как от капельницы, только в разы толще и жестче), прикрытой только бинтом или кусочком пластыря. На случай открытия внутреннего кровотечения или других осложнений.
                                                                    Потом когда она не становится не нужна просто выдергивается (оставляя широкую такую дырочку в неск. см в брюшную полость), делается один стежок иглой(обычно без всякого обезболивания — по крайней мере в наших больницах) и снова наклеивается обычный пластырь.

                                                                    Выглядит это все обычно намного хуже чем ощущается (если сделано правильно) — проверено лично. Самое неприятное это когда случайно резким движением дернешь или заденешь и она резко ткнется торцом в один из внутренних органов. В остальное время ходить с «проткнутым животом» доставляет скорее психологический дискомфорт, чем физический.
                                                                    • 0
                                                                      Все так, не спорю. Если не повредить кишечник.
                                                            • +4
                                                              Посмотри на космонавта в невесомости, который застрял в центре комнаты и не может ни до чего дотнятуться.
                                                              • +1

                                                                На этого?
                                                                https://www.youtube.com/watch?v=yC64gk117cc "It can be difficult to remove oneself from the Kibo ISS module" — Dec 8, 2015
                                                                Ему потребовалось 35 секунд, чтобы добраться до поручня.


                                                                Hadfield сообщает, что за достаточное время подвешенного в невесомости астронавта сдувает, но намного чаще просто просят подтолкнуть:
                                                                http://www.huffingtonpost.co.uk/2013/12/05/space-station-stuck-chris-hadfield_n_4389898.html (https://www.reddit.com/r/IAmA/comments/1s4l7v/i_am_col_chris_hadfield_retired_astronaut/cdtuas5)


                                                                … is it possible for someone to get stuck floating in the middle of a room in the ISS?… Yes, it is — you can get stuck floating in the center of Node 1… "Has anyone been impatient enough to call out for a little push?" "Yes — we ask for a little help all the time," Hadfield replied.

                                                                Кроме невесомости требуется еще и отсутствие воздуха.

                                                                • 0

                                                                  К тому же условия на МКС не зря называют микрогравитацией, настоящей невесомостью это не назовёшь.

                                                              • +1
                                                                Для наличия импульса у частицы масса покоя ей не нужна.
                                                            • –6
                                                              Вы — человек, а коробка из железобетона 1кмˣ1кмˣ1км и толщиной стенок 0,5м. Это будет, пожалуй, лучшей моделью: Разбегаться, подпрыгивать и ударяться об стенку не поможет.
                                                              • +1
                                                                дело в том что для разгона вам придётся отталкиватся от самой коробки и таким образом с начало сдвинуть её назад. А потом когда вы стунетесь о её край вы её заставите лететь сного вперёд. Но так как вы потеряете скорость то скоро задний её край нагонит вас и стукнет вас сного. и в этот момент по идее коробка потеряет всю приобретённую силу.
                                                                • +7
                                                                  Простите за оффтоп, что такое «сного»?
                                                                  • –20
                                                                    Можете подставить под слово «сного» любое (можно матерное) удобное для вас слово.
                                                                    Думаю первое слово «сного» там и вовсе не нужно. А вот второе:
                                                                    Это такое «сново» которое в котором из-за того что многие слова читающиеся с «во» на конце, а пишущиеся с «го» на конце, выработали во мне привычку, это самое «го», писать везде где не попадя, превратилось в «сного».

                                                                    оффтоп: Спасибо моим учителям, родителем и стране в целом за отсутствие желания разбираться во <зачёркнуто>всём этом дерьме</зачёркнуто> всех этих правилах русского языка.
                                                                    • +12
                                                                      Но ведь там даже не «во» на конце
                                                                    • +1
                                                                      Смею предположить, это повторяющееся «с начало».
                                                                      • 0
                                                                        Это называется «гиперкоррекция».
                                                                        • 0
                                                                          Ну прям диагноз. А судя по тому что мой комментарий догнал по минусам KepJIaeda, могу предположить что знания физики и русского языка стоят почти на одной планке. Вот только у меня теперь есть даже специальный термин :)
                                                                          • 0
                                                                            Конечно. Физики, наши без русского, британские без английского, никуда, потому как физики — лирики.

                                                                            Без привычки придерживаться самых строгих правил, даже когда не в шутку занемог, и что, в частности, проявляется в хорошем владении грамотной речью, горе-физику может быть так же лениво и неинтересно придерживаться правил и знаний математики, а также и правил и знаний самой физики.

                                                                            Во-вторых, отсутствие грамотной связной речи и навыков риторики не только затрудняют путь познания, но и не позволят вам внятно сформулировать и рассказать о вашем опыте или открытии. А неграмотность изложения может быть лишним фактором для скептического восприятия результатов ваших стараний коллегами и читателями.

                                                                            Неграмотность — это стыд и лень, и не более.
                                                                            К тому же, ведь русский язык отнюдь не сложный.
                                                                            Тут даже буква «а» всегда означает звук «а», а «о» звук «о». Да, можно говорить о московском говоре, но если вы скажете «КОстрОма» или «мОлОкО», вас поймут верно и однозначно. В английском, например, со звуками букв творится знатная чехарда.
                                                                            Что касается прочих правил, от «жи-ши» и «безударных гласных в корне» до правил написания деепричастных оборотов и прямой речи, то они просты как пять копеек, а исключений из некоторых правил немного.

                                                                            По сравнению с аппаратами матанализа, линейной алгебры, аналитической геометрии, тфкп, матстата, тервера и др., необходимыми для физика, и владением различными разделами физики от ньютоновской механики до квантовой хромодинамики, не справиться с владением речью и культурой письма это моветон.
                                                                      • –1
                                                                        «Сного!», Карл! Как так-то? «Сного?!» Я прошу прощения, если русский не ваш родной язык, иначе я в отчаянии. Который уже раз такое вижу…
                                                                      • –1
                                                                        Предположим что коробка в невесомости и достаточно длинная. Вдоль длинных стенок между краями протянута струна. К одной стороне струны привязан груз, а к другой лебедка, закрепленная на противоположной стороне. Если начать тянуть груз, постоянно его разгоняя к другой стенке, то коробка начнет двигаться в противоположном направлении т.к. на ту стенку к которой которой прикреплена лебедка все время пока груз ускоряется будет действовать механическая сила. Если груз приобретет достаточную скорость, то при столкновении со стенкой значительная часть кинетической энергии груза перейдет в нагрев стенки и груза. Т.е. эта часть механической энергии затраченной на разгон коробки в противоположном направлении не будет при ударе задействована для ее перемещения обратно, а превратиться в тепловую и эта разница может обеспечить импульс тяги — или нет?
                                                                        • +5
                                                                          С самого начала и до самого конца этого опыта, общий центр тяжести системы не сдинется ни на миллиметр. Можно даже всё это расплавить и получить металлическую каплю — центр тяжести системы всё равно не сдинется.
                                                                          • 0
                                                                            При отсутствии внешнего гравитационного поля (а это как раз такой случай) центр тяжести этой системы будет совпадать с центром масс. Почему вы утверждаете, что при перемещении массы груза внутри этой системы — центр масс этой системы не изменит своего положения относительно системы?
                                                                            • +5
                                                                              Потому что остальная часть системы сдинется ровно на столько же килограмм-сантиметров, как и первая, но в противоположном направлении.
                                                                          • 0
                                                                            Или нет. Механическая энергия перейдет в тепловую целиком и на этом все закончится. С каким же успехом можно взять кувалду и тупо бить по стенке. Или даже привязать кувалду веревкой и бить по одной стенки и тянуть другую. Тут дело не в энергии, а в том что сколько энергии Мюнхаузен не тратил, за волосы себя вытащить из болота не получится.
                                                                            • +1
                                                                              Да, постоянную тягу так к сожалению не создашь.
                                                                              Но если вернутся к исходному вопросу, то саму коробку таки можно немного перемещать в пространстве в невесомости изменяя положение центра масс внутри коробки, правда перемещать получиться незначительно и только скажем так — «туда-сюда».
                                                                          • +1
                                                                            Сохранение (и превращение) энергии не имеет отношения к сохранению импульса. Он сохраняется не зависимо от того упругим (с сохранением механической энергии) или неупругим (с преобразованием её части во внутреннюю) будет соударение.
                                                                            • 0
                                                                              Вы пишете: «Если начать тянуть груз...». А кто должен его тянуть? Человек? Но человек это сложный механизм со своим «внутренним аккумулятором». Т.е. в нас уже запасено некоторое количество энергии. И мы ее тратим на сокращение мышц, чтобы двигаться. Рано или поздно человек проголодается, ему надо будет поесть. Ну и т.д. Думаю дальнейший ход мысли понятен. То есть по сути внутри коробки сидит двигатель, работающий на биотопливе.
                                                                          • +1
                                                                            Если-уж вдаваться в словесность, то все-же подвинуть коробку находясь внутри ее вполне возможно, т.е. достаточной инерцией в стенку коробки.
                                                                            • +1
                                                                              Слегка изменить её положение удастся только за счет смещения центра масс. Привести её в движение таким образом не получится.
                                                                              • –13
                                                                                Почему же? Если человек будет находиться в металлической коробке на земле, разбежится и ударится о ее стенку то он таки ее сдвинет. Другое дело что сила трения быстро прекратит такое движение. а давайте предположим, что у нас есть куча маленьких человечков обладающих свойствами фотона, энергию которым сообщает электрическая установка, а сама коробка в космосе…
                                                                                • +10
                                                                                  Это распространенное заблуждение. На земле есть точка опоры. Оттолкнувшись от неё, можно сдвинуть. Если опоры нет, то нельзя. Вот посмотрите:
                                                                                  • –2
                                                                                    Коробка лежит на земле => система не замкнута. Попробуйте повторить такое в космосе вне галактики.
                                                                                    • +3
                                                                                      Как раз из-за наличия трения на земле это возможно, а в космосе трения нет. Раз пнули — и летишь себе как гордый пингвин.
                                                                                      • 0
                                                                                        Ответно человека оттолкнет коробка и он снова предаст обратный импульс коробке, которая его остановит
                                                                                        • +8
                                                                                          Если человек будет находиться в металлической коробке на земле, разбежится и ударится о ее стенку то он таки ее сдвинет.

                                                                                          У Вас не замкнутая система человек — коробка, а взаимодействующая с землей. В случае замкнутой системы, коробка в вакууме, центр масс системы будет неподвижен. Человек влево — коробка вправо, а центр масс на месте :)
                                                                                          Прикол этого невозможного двигателя в том и состоит, что вроде замкнутая система, а двигается. Хотя скорее всего система не замкнута, а просто пока не могут обнаружить с чем она взаимодействует.
                                                                                      • 0
                                                                                        Это работает только за счет нелинейности силы трения между коробкой и землей. В невесомости так не выйдет
                                                                                        • –2
                                                                                          a если в невесомости в такой коробке некто выстрелит с одной ее стороны и попадет в вазу, которая будет болтаться в воздухе ни к чему не прикрепленнaя, и при этом ваза будет такая хитрая, что, разрушившись поглотит энергию пули — вот в таком случае тяга будет?
                                                                                          • 0
                                                                                            Центр тяжести системы пуля-ваза будет двигаться равномерно до и после их столкновения, даже если это очень хитрая ваза.
                                                                                            • 0
                                                                                              то есть разрушение связей между aтомaми вазы пройдет за бесплатно и кусочки вазы, разлетевшись равномерно во все стороны, нагревшись, получив вращение, все равно сообщат противоположной стенке такой же вектор, какой получит стенка коробки от пистолетa, и по направлению и по силе?
                                                                                              • +3
                                                                                                просто, не стоит смешивать импульс и энергию.
                                                                                                чтобы не было сомнений — попробуйте решить аналитически. для этого школьных знаний достаточно
                                                                                              • 0
                                                                                                Очень хитрая ваза может превратить пулю в в поток релятивистской плазмы и очень быстро покинуть место столкновения :). Правда если все это находится внутри коробки очень хитрой вазе придется пробить стену что бы вся система хоть куда то сдвинулась.
                                                                                            • 0
                                                                                              Сила тяжести тоже нелинейна, и что? Есть другое умное слово: «неконсервативность». В следующий раз используйте его.
                                                                                          • 0
                                                                                            https://twitter.com/mirumirudayo/status/721684231869505536
                                                                                            • +1
                                                                                              Ближе будет аналогия: когда Мюнхаузен вытаскивает себя за волосы из болота (с конем).
                                                                                              • 0
                                                                                                Таки есть внутриходы, помниться я их в детстве даже делал. Они двигаются, несмотря на то что система в принципе замкнутая.
                                                                                                • +1
                                                                                                  Вот это что-ли: https://ru.wikipedia.org/wiki/Инерцоиды?
                                                                                                  • 0
                                                                                                    В принципе да. Я так старую шубу испортил. Что-то такое делал, только с одной опорой. http://sam-stroy.info/delajsam/mix/1414843376.htm
                                                                                                • 0
                                                                                                  Вас послушать — так эффект Казимира, то же не возможен, потому что нарушает закон сохранения импульса в замкнутой системе! Однако эффект Казимира — доказанный факт. Да, он был предсказан раньше, чем проверен экспериментально, но бывает и наоборот. И вообще, в свете существования нулевых (квантовых) колебаний физического вакуума, говорить о «абсолютно закрытых» системах несколько наивно.
                                                                                                  • 0
                                                                                                    Каким образом эффект Казимира нарушает ЗСИ, если сила взаимодействия в нем подчиняется третьему закону Ньютона?
                                                                                                    • 0
                                                                                                      Пардон, вы правы — не импульса, а энергии.
                                                                                                      • 0
                                                                                                        Эффект Казимира мало того, что не нарушает ЗСЭ, но и по сути является его следствием. Сближение возникает из-за того, что это энергетически более выгодное состояние, и избыточная энергия вакуума в такой геометрии переходит в кинетическую энергию пластин. Это примерно аналогично сближению пластин, скрепленных растянутой пружиной, в которой запасена энергия. Только тут пружиной служит вакуум.
                                                                                                        • 0
                                                                                                          1) Вы меня не правильно поняли. Я не имел ввиду, что эффект Казимира на самом деле нарушает законы сохранения. Я хотел сказать, что фраза «Потому, что система с ведром и магнетроном — замкнутая.» не состоятельна в свете теории квантовых флюктуаций. Потому, что кроме ведра и магнетрона в ней всегда присутствует вакуум со своими флюктуациями, которые могут принимать активное участи во всем этом безобразии, и вообще не до конца изучены.

                                                                                                          2) По поводу «Сближение возникает из-за того, что это энергетически более выгодное состояние» — мне гораздо больше нравиться объяснение через допустимость существования между пластинами только определенных длин волн квантовых колебаний. Возможно потому, что в этом он схож со своим макроскопическим аналогом, и, как следствие, интуитивно более понятен.
                                                                                                • –2
                                                                                                  Кстати никак не могу понять. Как фотон (безмассовая частица) может придавать чему-то движение?
                                                                                                  • +1
                                                                                                    У него нет массы покоя, но энергия-то есть.

                                                                                                    А вот это утверждение, о котором рассуждает автор статьи
                                                                                                    >> наличие у фотонов инертной массы
                                                                                                    идет в разрез с кучей наблюдений и теорий, даже если бегло прогрлядеть статью на википедии о фотоне, там есть некоторые рассуждения о безмассовости.
                                                                                                    • 0
                                                                                                      Масса у фотона есть. Это, кстати, связано, опять же, с физическим вакуумом. Его оптическая плотность отлична от нуля, в результате скорость фотона меньше истиной скорости света (в классическом вакууме). Фотон поляризует вакуум электромагнитным полем как диэлектрик и приобретает массу.

                                                                                                      Смотрите ru.wikipedia.org/wiki/Эффект_Шарнхорста
                                                                                                      • +3
                                                                                                        Это не так. Масса у фотона в квантовой теории поля при перенормировке не меняется и остается нулевой в силу требований калибровочной инвариантности. Массовый фотон калибровочно неинвариантен.
                                                                                                        • 0
                                                                                                          Я не говорю о том, что у фотона в истинном вакууме есть масса. Но существует много моделей, в которых фотон приобретает некоторые свойства массивной частицы.

                                                                                                          У фотона, движущегося в стекле, скорость меньше световой, но при этом импульс и энергия сохраняются.
                                                                                                          Еще в этом году публиковали, что в нелинейной среде получилось сделать из фотонов какую-то связанную структуру, похожую на атом.
                                                                                                          У ведра с фотонами масса больше, чем у ведра без фотонов.

                                                                                                          И тем более не выступаю в защиту модели McCulloch. Это, безусловно, интересная toy cosmology model, чем-то похожая на кинетическую теорию гравитации Лесажа. Но проблема хотя бы в том, что в этой модели любое ускорение должно порождать множество неизвестных невиртуальных частиц (относительно неускоряющегося наблюдателя).
                                                                                                          • +1
                                                                                                            У фотона в стекле скорость такая же, как в вакууме. Показатель преломления вводят на макромасштабах и он имеет смысл для классического поля. С точки зрения движения фотонов — в стекле они поглощаются, рассеиваются, излучаются, что ограничивает их возможность двигаться по прямой траектории, что и приводит к уменьшению эффективной скорости распространения волн на макромасштабе.

                                                                                                            У ведра с фотонами масса больше из-за наличия у фотонов энергии и принципа эквивалентности массы и энергии. Фотон имеет энергию (и массу в смысле энергии), но у него нулевая масса покоя.
                                                                                                            • –1
                                                                                                              У фотона в стекле скорость меньше, и это уже доказано на практике.
                                                                                                              Более того, если хорошо разогнанную частицу загнать в это стекло — она будет двигаться быстрее фотона.
                                                                                                              От этого черенковское излучение происходит.
                                                                                                              • +3
                                                                                                                Для фотона нет понятия «стекло», это макроскопическая вещь. Для него стекло — это набор центров, с которыми он может провзаимодействовать с известными сечениями рассеяния/поглощения. Между отдельными взаимодействиями с центрами он будет двигаться со скоростью света, у него есть типичная длина свободного пробега. Распространение света (волнового пакета) через стекло происходит медленнее в силу того, что фотоны многократно рассеиваются и переизлучаются, что приводит к коллективному эффекту замедления волн при переходе к макромасштабам.

                                                                                                                Черенковское излучение же происходит из-за того, что фазовая скорость волны в среде меньше скорости источника. Фазовая скорость волн и скорость фотона — это разные вещи.
                                                                                                                • +3
                                                                                                                  Вы не совсем правы, если не сказать, что не правы совсем. Распространение ЭМ волн в среде— это не череда поглощений-переизлучений-рассеяний. Среда — это не«набор отдельных центров». Фотон взаимодействует как волна сразу со всей средой на мезоуровне. Согласитесь, что распространие света в среде зависит не только от сорта атомов, но более от кристаллической структуры…
                                                                                                                  • –1
                                                                                                                    Ну насчет отдельных центров я не прав, да, энергетические уровни могут быть обусловлены решеткой. Но пусть у нас есть один фотон, какие еще события могут произойти с ним в среде кроме поглощения на каком-нибудь переходе и переизлучения (если нет другой диссипации)?
                                                                                                                    • 0
                                                                                                                      Как вы обьясните строгое сохранение направления и длины волны в случае поглощения/переизлучения?

                                                                                                                      Хороший пример поглощения с переизлучением — люминофоры, но они не прозрачны, и на сохранение свойств первичных фотонов нет даже намека.
                                                                                                                      • 0
                                                                                                                        Длина волны сохраняется по очевидной причине — частота перехода одна и та же. Направление НЕ сохраняется. Например, есть отражение. Наличие выделенных направлений — результат конструктивной или деструктивной интерференции.

                                                                                                                        Наличие выделенных направлений можно проследить на более простом (классическом) выводе уравнений Максвелла в среде. Вы берете честные уравнения Максвелла в вакууме с двумя векторами (E, H). Никаких диэлектрических проницаемостей и векторов D, B вообще говоря нет, это удобное усреднение УМ на большие масштабы. В этих уравнениях Максвелла скорость есть ровно одна, скорость света в вакууме, никаких других скоростей и показателей преломления там не заложено. Потом берете микроскопическую модель среды как набор допустим точек (пусть длины волн много больше размеров центров) с некой диэлектрической восприимчивостью. Вы пускаете на среду плоскую волну. Волна наводит поляризацию на точки, каждая из которых излучает как диполь абсолютно во все стороны (но на той же частоте). Однако если сложить излучение всех центров с нужными фазами, коллективно они будут излучать только против и по направлению распространения волны, причем их фаза будет приводить к тому, что суммарная волна будет иметь фазовую скорость меньше скорости света в вакууме.

                                                                                                                        Люминофор — это как раз плохой пример (слишком сложный). Там при релаксации с возбужденных уровней есть более быстрые процессы с другой частотой.
                                                                                                                        • 0
                                                                                                                          Стоп. Вы только что рассуждали про переизлучение фотонов (как микрообъектов), а теперь описываете все макроскопической волной.

                                                                                                                          Вы же согласны с тем, что фотон излучается из атома в произвольном направлении? Рассеивание должно быть дичайшим, а на практике мы имеем среды с очень высокой прозрачностью и одновременно высокой оптической плотностью (считай, замедление, вызванное, согласно вашей теории, переизлучениями).

                                                                                                                          И, если я ничего не путаю, тепловое движение частиц вещества должно приводить к уширению спектра, тк нельзя гарантировать полное равенство энергий в момент поглощения и излучения

                                                                                                                          И еще:
                                                                                                                          Длина волны сохраняется по очевидной причине — частота перехода одна и та же.
                                                                                                                          атом ведь не может поглощать фотоны с произвольной энергией (спектр поглощения же лиейчатый)? как это согласуется с вашим обьяснением (которое на уровне переизлучений, с волнами проблем нет)
                                                                                                                  • +1
                                                                                                                    Фотон (особенно если это не гамма-квант) — макроскопический квантовый объект. Когда мы видим радугу на бензине — каждый отдельный фотон интерферировал сам с собой. Взаимодействуя со всей пленкой на макроуровне.