Jokaisessa toiminnassa on sama ja päinvastainen toiminta. Tällä Newtonin kolmannen lain muotoilulla on kaksi erittäin tärkeää seurausta: ensinnäkin on fyysinen määrä, joka säilyy aina maailmankaikkeudessa (vauhti), ja toiseksi, fysiikan lait ovat samat riippumatta asemastasi avaruudessa. Vaikuttaa siltä, että vain muutama sana, mutta itse asiassa ne ovat valtavia, koska jos haluat pakottaa esimerkiksi laitteen muuttamaan liikettä, sinun täytyy työntää sitä jollain.
Tämä voi olla raketin pakokaasu, renkaat tien päällä, junapyörät kiskoilla tai jopa purjeista poistuvat fotonit. Ainoa kielletty asia on niin kutsuttu inercoid, liike ilman reaktiota: toiminta ilman reaktiota. Tähän sanotaan olevan EMDrive - "mahdoton" avaruusmoottori, joka äskettäin läpäisi NASA-testit. Jos se todella toimii mainostetulla tavalla, se rikkoo fysiikan lakeja. Mutta on myös mahdollista porsaanreikä: Ehkä tapahtuu reaktio, emme vain löytäneet sitä. On mahdollista, että on vastustusta, mutta se liittyy pimeään aineeseen.
Kosmologian standardimallin mukaan suurin osa maailmankaikkeuden aineesta ei ole atomien tai muiden tunnettujen hiukkasten muodossa. Ei, suurin osa massasta - 5: 1-erolla - on tumma aine. Tumma aine ei törmää, ei tuhoudu eikä enää ole vuorovaikutuksessa itsensä tai muun tavallisen aineen kanssa tunnetuissa olosuhteissa paitsi painovoimavaikutusta. 13,8 miljardia vuotta myöhemmin, se on muodostanut jättiläisen, diffuusion kosmisen painovoimarakenteiden ja valtavien pallomaisten halojen, joiden halkaisija on yli miljoona valovuotta ja jotka kehystävät meidän galaksiamme kaltaisia galaksia. Tumma aine tunkeutuu galaksiamme jokaisen neliösentimetriä kohti, mukaan lukien kaikki maapallon esineet, jopa ruumiimme, vaikkakin pieninä määrinä.
Tietyissä olosuhteissa tumma aine voidaan kuitenkin saada aikaan vuorovaikutuksessa itsensä tai tavallisen aineen kanssa sen luonteesta riippuen. Jos tumma aine koostuu WIMP: stä (WIMP, heikosti vuorovaikutuksessa oleva massiivinen hiukkanen), silloin sen tuhoamisen tuote voidaan havaita ilmaisimilla. Jos se koostuu erittäin kevyistä, pienimassoisista akselin hiukkasista, se voi yhdistyä fotonien kanssa tietyissä olosuhteissa. Yksi kokeista, joilla pyritään akselien löytämiseen, tunnetaan nimellä ADMX: pimeän aineen aksionikoe. Vuonna 1983 fyysikko Pierre Sikivi keksi aksionhaloskoopin hyödyntäen sitä, että aksioni-fotoni-paria voidaan vahvistaa tietyissä olosuhteissa sähkömagneettisessa ontelossa. Kaksikymmentä vuotta myöhemmin ADMX kasvoi tästä tutkimuksesta, ja siitä lähtien tutkijat ovat etsineet aksioita tällä menetelmällä.
Valitettavasti heidän hakuaan ei valitettavasti ole vielä kruunattu menestykseen. Ehkä aksioita ei ole, tai jos ne eivät ole tummaa ainetta, niillä voi olla erilaisia parametreja, joille ADMX ei ole tarpeeksi herkkä. On täysin mahdollista, että erilaiset sähkömagneettiset ontelot, joilla on erilaisia ominaisuuksia, voisivat aktivoida vuorovaikutuksia akselien kanssa. Mahdollisesti voi tapahtua fotoni-aksionien vuorovaikutuksia, ja ontelo, jolla on vaaditut parametrit, johti akselien hajoamiseen edulliseen suuntaan. On epätodennäköistä, mutta aivan hyväksyttävää, että EMDrive on tällainen onkalo.
Kuinka se toimii? Tietyn ajanjakson aikana tumman aineen hiukkaset kulkevat kaikkien avaruusalueiden läpi, ilman, että standardimallin aine tai muut hiukkaset ovat läsnä. Sähkömagneettisessa ontelossa tietyn taajuuden fotonit hyppäävät kaikkiin suuntiin ylläpitäen vauhtia eivätkä luo työntövoimaa. Mutta jos fotonit liikkuvat tiettyyn suuntaan - esimerkiksi ontelon taakse - ne voivat törmätä tumman aineen hiukkasiin ja tämä on seuraava:
Mainosvideo:
- Fotoni muuttaa vauhtia ja liikkuu "hiukan vähemmän taaksepäin" ja "hiukan enemmän eteenpäin" kuin se oli ennen törmäystä tumman aineen hiukkasen kanssa.
- Fotoni törmää ontelon seinämään, heijastuu siitä ja välittää impulssin eteenpäin suuntaan itse ontelolle.
- Hiukkas tummaa ainetta saa impulssin vastakkaiseen suuntaan: takaisin.
- Vauhti säilyy, koska tumma aine kuljettaa sen pois, samansuuruinen ja vastakkainen kuin ontelon imevä.
Jos näin tapahtuu, tämä on todellinen läpimurto. Koska pimeää ainetta on kaikkialla, tarvitsemme vain energialähdettä - ei polttoainetta - matkustaakseen ympäri galaksia, koska milloin tahansa avaruudessa löydämme tarpeeksi tummaa ainetta. Tämä tarkoittaa, että saamme menetelmän tumman aineen havaitsemiseksi, joka törmäyttää vahingossa hiukkasiemme kanssa, ja siten vahvistaa sen olemassaolon. Ja mikä tärkeintä, kaikki tämä ei riko fysiikan lakeja, koska vauhti on säilynyt.
EMDrive-testitulokset on vielä todistettu. Mahdollisia virhelähteitä on monia, ja mittaukset itse osoittavat suuren epävarmuuden siitä, kuinka suuri työntövoima syntyy. Ei ole vielä selvää, onko todella olemassa työntövoima ilman reaktiota vai onko olemassa reaktio, jota emme ole vielä löytäneet.
Ja myös selitys, joka liittyy pimeään aineeseen, on kyseenalainen, koska se vaatii monia tuntemattomia. Mutta jos EMDrive todella toimii pimeän energian avulla ja pimeän aineen mysteeri ratkaistaan lopullisesti odottamattomalla tavalla, se on uskomatonta.
ILYA KHEL
