Сдвиг по базе: в РФ изобрели новый тип космических «вечных» двигателей
Ученые предложили альтернативную теорию для полетов за пределы Солнечной системы
EN
Российские ученые изобрели новый способ передвижения в пространстве. Согласно гипотезе, на его основе можно создать космические аппараты, которые практически не нуждаются в топливе и могут совершать перелеты между звездами, просто используя силу всемирного тяготения. Но пока лишь в теории. Позволят ли альтернативные теории выбраться человеку за пределы Солнечной системы — в материале «Известий».
Новый способ перемещения в пространстве
Новый способ перемещения аппаратов в космосе теоретически обосновали исследователи из Инженерной академии Российского университета дружбы народов им. П. Лумумбы (РУДН). Этот подход не требует выброса топлива или какой-либо реактивной массы. Если этот способ смогут реализовать, то он сделает возможными полеты к звездам, рассказал «Известиям» один из авторов разработки, доктор технических наук, профессор, заместитель по научной работе директора Инженерной академии РУДН Сергей Купреев.
Ученый объяснил, что в основе разработки — гипотеза, которая в настоящее время не соответствует устоявшимся представлениям о природе вещей, однако она не противоречит фундаментальным законам. Свою идею специалисты вынесли на обсуждение научному сообществу.
— Статьи опубликованы в ряде источников на русском и английском языках. В частности, гипотеза выложена в архивах научных изданий для обсуждения перед публикацией. Готовится выход статьи в Acta Astronautica — авторитетном научном издании, — рассказал Сергей Купреев.
Развитие предложенных идей изменит принципы космической навигации. Теория базируется на физическом явлении, по которому протяженные объекты в космосе могут двигаться за счет разности сил притяжения, так как все объекты во Вселенной, имеющие массу, вызывают гравитацию. В результате этого изменяется внутренний «вращательный момент». Например, если на гантелеобразный аппарат поместить маховик и раскрутить его, сам аппарат по закону сохранения кинетического момента будет изменять свою орбиту.
Ученые предложили применить этот принцип на уровне микрообъектов — элементарных частиц, задействуя в качестве «маховика» их спин. Это собственный момент импульса частиц, не связанный с их движением, который можно представить как их внутреннее вращение.
— Новый принцип движения в космосе основан на изменении кинетического момента. Этот подход использует излучение и поглощение потоков низкоэнергетических частиц, обладающих спином, в направлении, перпендикулярном траектории движения тела. В частности, в ходе исследований в строгом соответствии с законами классической и квантовой механики теоретически была доказана возможность создания ускорения порядка десятка тысяч м/с2, — пояснил доктор технических наук, профессор, директор Инженерной академии РУДН Юрий Разумный.
Он добавил, что если все атомы тела будут одновременно испускать частицы со спином, то оно будет двигаться плавно и без перегрузки и деформации. Реализация этой идеи в практическом плане может привести к созданию двигателей, которые работают на основе квантовых эффектов, а не химических реакций.
Какие эксперименты могут подтвердить альтернативную теорию
Как объяснил ученый, представленная идея перемещения в космосе хорошо согласуется с современными подходами к решению проблемы квантования гравитации (например, теорией струн, петлевой квантовой гравитации и др.), а также с результатами проведенных экспериментов с движением тел в вакууме.
В частности, авторы теории организовали серию опытов, которые включают наблюдение в условиях вакуума за колебаниями страусовых перьев, подвешенных на независимой нити, при свободном падении вблизи них тяжелого тела — чугунного шара весом 7,26 кг. Результаты эксперимента ученые фиксировали на видеокамеру со скоростью 240 кадров в секунду.
— В экспериментах мы проверили гипотезу о наличии излучения низкоэнергетических частиц, которое могло бы воздействовать на динамику объектов (перьев), вызывая их колебания и отклонения, — пояснил Сергей Купреев.
Он отметил, что на видеозаписях при падении шара зафиксировано отклонение пушинок в его сторону. Вместе с тем на разных кадрах замечены изменения амплитуды их колебаний. Например, на одном из кадров пушинка отклоняется к шару с уменьшенной амплитудой, что свидетельствует об аномальных колебаниях. На следующем же появляется новая пушинка, расположенная напротив центра масс шара, что может быть вызвано излучением низкоэнергетических частиц.
Как сообщил ученый, примеры движения без выброса массы существуют в природе. Например, в результате приливного взаимодействия Луна постепенно удаляется от Земли, а планета замедляет свое вращение. Это связано с перераспределением кинетического момента между ними — спутник получает дополнительный орбитальный момент импульса и удаляется, а Земля отдает часть своего внутреннего кинетического момента и замедляет вращение.
Кроме того, звезды в галактиках вращаются быстрее, чем должны, согласно известным законам. Обычно это объясняют действием «темной материи», но также это явление может быть связано с излучением и поглощением частиц со спином.
Можно ли реализовать новый способ перемещения в пространстве
Многие положения представленной теории не согласуются с многократно проверенными представлениями о физике частиц, сказал профессор МФТИ, доктор физико-математических наук Виктор Зосимов.
— Что касается возможности изменения орбиты гантелеобразного аппарата за счет изменения углового момента при взаимодействии с другими телами, то это возможно и известно в разных вариантах. Допустимо также изменение момента вращения при выбросе частиц с параллельными спинами, — уточнил он «Известиям».
Обоснование предложенного метода вызывает вопросы, отметил директор ООО «Звезда», член гильдии «Рубежи науки» Александр Сенкевич.
— Например, спин свободной частицы измерить нельзя, так как для этого требуется внешнее магнитное поле, а оно делает частицу несвободной. Вместе с тем не существует способов преобразования энергии спина в движение макрообъекта, — сказал он.
С точки зрения классической физики сделанные выводы выбиваются из текущего опыта и описания взаимодействия элементарных частиц. Поэтому применение теории требует большой доказательной базы и исследовательской проработки, добавил эксперт.
— В советское время проводили эксперименты на космических аппаратах, чтобы доказать возможность создания тяги без отброса массы. Но они оказались несостоятельными, — рассказал старший научный сотрудник Института космических исследований РАН Натан Эйсмонт.
Однако эти гипотезы расширяют горизонты мышления и могут подтолкнуть развитие научной мысли в верном направлении, считает эксперт. Проекты межзвездных перемещений, которые не выходят за пределы законов физики, существуют, хотя и трудно реализуемы. Например, ядерный ракетный двигатель с газофазным реактором, разработанный Валентином Иевлевым.
