Zaman NASA mühendis bizi yıldızlara götürebilecek yeni ve devrimci bir motor duyurdu, heyecanlanmak kolay. Ama şeytanlar ayrıntılarda ve gerçek makaleye baktığınızda işler çok daha az umut verici görünüyor.
Başlangıç olarak, makale hakemli bir çalışmanın değil, bir fikrin ana hatlarıdır. Yazar David Burns'ün son sayfada belirttiği gibi, temel kavram kanıtlanmamıştır, uzmanlar tarafından gözden geçirilmemiştir ve matematik hataları olabilir. Burns’ün önerdiği “sarmal motor” da EM-Drive'a benzer tepkisiz bir sürüş olacaktır ve bu nedenle Newton’un üçüncü hareket yasasını ihlal edecektir. Sadece işi reddetmek ve devam etmek kolay olurdu, ama detaylara bakmak istiyorum çünkü ilginç (kusurlu olsa da) bir fikir.
Genel olarak reaksiyonsuz sürücülerle başlayalım. Hem bu Helisel Motor hem de önceki EM-Drive “tepkisiz” çünkü geleneksel roketlerin ve iticilerin aksine itici gücü dışarı atmıyorlar. Kalbinde, tüm roketler Newton’un üçüncü hareket yasasına dayanır, ki roketinize uyguladığınız herhangi bir kuvvet için başka bir şeye uygulanan eşit bir karşı kuvvet olmalıdır. Bir roket için bu bir tür yakıt. Sıcak gazı roketinizin arka ucundan yüksek hızda atın ve Newton’un Üçüncü Kanunu uyarınca roket öne doğru hareket eder. Çantada keklik.
Buradaki sorun, roketinizin gerçekten hızlı gitmesi için yanınızda bir sürü yakıt taşımanız gerektiğidir. Örneğin Satürn V'nin, sadece Ay'a ulaşmak için her 1 kilogram yük için yaklaşık 20 kilogram yakıt yakması gerekiyordu.
Seyahat ettikçe işler daha da kötüleşir. En yakın yıldızlara bir soruşturma göndermek istiyorsanız, her kilogram yük için yaklaşık 2.000 kilogram yakıta ihtiyacınız vardır ve seyahatiniz 100.000 yıl sürecektir. Geleneksel roketlerin bizi yıldızlara götürmeyeceğini söylemek güvenlidir.
Tepkimesiz bir sürüş farklıdır. Arka ucu yakıtı dışarı atmadan roketinize itme gücü sağlar, bu yüzden tüm bu ekstra ağırlığa ihtiyacınız yoktur. İhtiyacınız olan tek şey, güneş panellerinden veya bir füzyon reaktöründen alabileceğiniz güçtür. Yakıtın yüke oranı temel olarak 1'e 1 olacaktır. Tek dezavantajı, tepkisiz sürücülerin Newton'un üçüncü yasasını ihlal etmesidir.
Şimdi, Einstein'ın Newton'u yanlış kanıtladığını iddia edebilirsiniz, bu doğru, ancak Einstein’ın görelilik teorisi Newton’un üçüncü yasasına katılıyor. Kuantum teorisi de öyle. Tepkimesiz sürücüler işe yararsa, üç yüzyıl fizik yanlıştır.
EM-Drive hayranları tam olarak bunu savunuyorlar. EM-Drive, Newton’un Üçüncü Yasasının yanlış olduğunu söylüyor. Dönemi. Bu yeni Helisel Motor'u ilginç kılan şey, Newton'un üçüncü yasasını ihlal etmek yerine göreceli kitle kullanarak Newton'u kendine karşı oynamaya çalışmasıdır.
Temel fikir, bir topu ileri geri zıplamak gibi bir roket içinde bir kütleyi ileri geri hareket ettirmektir. Bunu normal bir kütle ile yaptıysanız, top roketin ön tarafına çarptığında, roket biraz ileri hareket eder ve top arkaya çarptığında roket biraz geri hareket eder. Başka bir deyişle, top ileri geri zıpladığında roket ileri ve geri sallanırdı.
Burns bunu helisel partikül hızlandırıcıda partiküllerle yapmayı öneriyor. Parçacıklar sarmal yukarı ve aşağı doğru giderken, roket Newton'un Üçüncü Yasası'na göre hareket eder. Burns ayrıca roketin önündeyken parçacıkları ışık hızına yakın hızlandırmayı ve arkada yavaşlatmayı öneriyor. Görelilik, ışık hızına yakın hareket eden parçacıkların daha yavaş parçacıklardan daha büyük bir kütleye sahip olduğunu, bu nedenle roketin önünde arkadan daha ağır olduklarını söylüyor.
Top benzetmesine geri dönersek, topunuz roketin önüne çarpmadan önce sihirli bir şekilde kütle kazanır ve arkaya çarpmadan önce kütle kaybeder gibi olur. Newton yasalarına göre, bu, topun rokete geriye doğru daha büyük bir itme vereceği ve roketin ileriye doğru hızlanacağı anlamına gelir.
Sihirli bir kitle değiştiren top kullanabilseydin, bu fikir işe yarardı. Fakat görelilik hala Newton’un üçüncü yasalarına uymaktadır, bu yüzden fikir gerçek dünyada işe yaramamaktadır. Burns, gazetesinde bir hata olduğu konusunda haklı, ancak ince bir şey.
Tasarımı sadece parçacıkların dairesel hareketini hızlandırır, bu nedenle roketin ekseni boyunca hızlarının ileri ve geri sabit kalması gerektiğini varsayar. Ancak görelilikte, parçacıkların kütlesi arttıkça, eksen boyunca hızları yavaşlardı. Bu, zaman genişlemesi ve uzunluk kasılmasının göreli etkilerinden kaynaklanmaktadır. Sonuç olarak, parçacıklar roketin her iki ucunda eşit bir itme sağlar. Einstein’ın teorileri Newton’un etrafında dolaşmanıza izin vermez.
Adalet açısından, Burns fikrinin uzun bir atış olduğunu biliyordu, bu yüzden başkalarının gözden geçirmesi için ortaya koydu. Bilimin hepsi bu. Bu nedenle, bu tür fikirler öne sürüldüğünde biraz heyecanlanmaya değer. Çoğu başarısız olacak, ama bir gün işe yarayabilir. Ne de olsa yıldızlara ulaşabiliriz, ama sadece yeni fikirleri test etmeye devam etmek istiyorsak.
Kaynak: Helisel Motor - David Burns
