一架不需任何燃料还能高速航行的太空飞船吊足了科幻迷胃口,也因此,当美国太空总署以实验数据指出科幻引擎 EmDrive 真在无燃料情况下产生推力时,立刻跌破众人眼镜:违反物理定律的装置竟然成真了?现在,来自德国团队的独立测试表明,不,定律果然没那么容易推翻,当年发现的推力实际上只是某种电磁相互作用。
射频共振空腔推进器(RF resonant cavity thruster)或称相对性推进器,是一种具争议的新型态推进装置,最常见称呼为“电磁驱动器”(EmDrive),原理为透过在椎体内发射微波并在密闭空间不断反弹,进而产生辐射压推力以推动椎体前进,完全不需要燃料。如果实验成功,意味着从地球出发的火星之旅只需花费 41 天。
这项装置最早由英国航空太空工程师 Roger Shawyer 发明,他在 2003 年实验并声称推进器产生 16 毫牛顿推进力(但没有论文);2010 年,中国团队率先发表了测试 Emdrive 原型机结果的论文,正式将这项违反牛顿物理定律的科幻装置拉入学术圈探讨,他们用 2.5 千瓦电量产生 720 毫牛顿推进力,远比 Roger Shawyer 的纪录还好;但紧接着重复一次相同实验后,并没有得出同样完美的结果,因此该团队认为先前实验有误。
继中国之后,美国太空总署(NASA)一个团队于 2014 年 6 月,在美国航天航空学会(AIAA)第 50 届联合推进大会发表了 2013 年 2 台 Cannae Drive 的实验数据,他们用 28 瓦电力产生了 30~50 微牛顿推力。
2016 年 11 月,NASA 鹰工厂实验室发表论文,描述在接近真空环境测试 EmDrive 的结果,大家原本期待团队“打脸”这项不科学的设施,没想到实验结论竟然是 EmDrive 消耗每千瓦功率能产生 1.2 毫牛顿推进力,一举让极具争议性的 EmDrive 跃上台面──EmDrive 不喷射任何燃料,违反了牛顿第三运动定律(作用力与反作用力),照理说没有动力可以让它加速前进。
现在看来,NASA 的实验也“出包”了。德国德累斯顿工业大学太空工程研究所物理学家 Martin Tajmar 领导的团队上周发表了独立测试结果,分析“清楚”表明推力并非来自 EmDrive,而只是椎室内供电电线与地球磁场的某种电磁相互作用,EmDrive 并没有完全屏蔽地球磁场影响的设备。这项初步结论获得其他外部专家认同。
人类自欺欺人很容易,但想愚弄自然定律可没那么简单,多数想打破规则的实验结果总是铩羽而归。不过新发现也许会带来新一波讨论,但应该还不会成为这个话题的终结者。
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(首图来源:EmDrive)
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