英國研究把光能轉化為推力的引擎，不用燃料發射火箭想法很超前

根據一項雄心勃勃的新計劃，未來的宇宙飛船可能不需要使用火箭燃料推進器，從地球飛到火星只需要僅僅十周時間。英國普利茅斯大學的研究人員麥克·麥卡洛克博士正在開發一種新型引擎，一種可以將陽光能量轉化為推力的無燃料引擎。

這項為期四年的研究旨在讓無燃料電磁驅動變為現實, 讓太空旅行更便宜和安全。然而並不是所有的科學家都認為電磁驅動引擎可行, 有些人稱這樣的設想是「不可能」的引擎, 因為電磁引擎發動機運行將會違反物理學的一個基本法則：動量守恆定律。

普利茅斯大學物理學家邁克·麥卡洛克博士試圖證明那些反對的科學家是錯的。美國國防高級研究計劃局(DARPA)對該項目進行100萬英鎊的資助，希望能夠讓太空旅行產生革命性的改變。這台研發中的發動機將利用一種名為「安魯輻射」的神秘輻射的強度差異來推動自身。系統將基於電磁驅動器, ,將電能轉換為推力。

麥卡洛克博士將嘗試為該引擎找到一個可行的理論模型，為工程團隊提供一個設計藍圖。最終這可能意味著不需要推進劑就可以發射一顆衛星。但它也意味著你要有一個電能來源,例如太陽能，來移動空間中的太空船。

電磁驅動引擎的概念描述起來相對簡單，它通過在一個封閉的容器中反彈微波來給給航天器提供推力。麥卡洛克博士提出的電磁驅動引擎是一種錐形推進器，可以利用微波來製造推力。微波在截錐中來回穿梭，向最窄的一端產生推力。太陽能為微波提供電力，而不需要其他燃料。

迄今為止已經建造了4個未來主義模式的引擎，其中1個來自美國宇航局局，每一個都能夠產生微小的推力。當這個概念第一次在2000年代早期提出時，被很多科學家認為是不可能的,因為它違反了物理學的一個基本法則：動量守恆定律。

Nasa圖像揭示了電磁驅動器的磁場, 也正是英國研究人員正試圖開發的一種電磁引擎。

科學家以前把這個運行原理比喻成，把自己放置在一個盒子里, 在一邊推,然後會產生推力。麥卡洛克博士的引擎利用一種新的慣性理論來解決這個問題，它描述了一個物體在運動狀態下的阻力。幾十年來科學家們一直對導致慣性的原因感到困惑，麥卡洛克博士的理論有望解開這個謎團，同時也為火箭推進器提供了一個信心滿滿的新設計方案。

他的「量化慣性模型」與一種叫做「安魯效應」的東西聯繫在一起，安魯效應最早是由阿爾伯特愛因斯坦的相對論進行描述的。它聲稱加速的物體通過黑體輻射來加熱周圍的冷空間。根據麥卡洛克博士的說法，慣性是「安魯輻射」對加速體產生的微小壓力。

在非常小的加速度下，比如在電磁驅動器中微波所經歷的，安魯輻射波長變得非常大，以至於它們不再適合可觀測的宇宙，這意味著它們是「量子化的」。這是因為構成波的光子從一個波長跳到另一個波長。

推進系統可以深空旅行，將《星際迷航》中的場景變為現實。 如圖所示是該計劃中的宇宙飛船。

麥卡洛克博士的理論是，在電磁驅動器內部的光子也會從一個波長跳到另一個波長，當它們在引擎中來回穿梭時。為了保持動力，它們必須產生推力，在不需要火箭燃料的情況下推動推進器前進。這與船被推向碼頭的方式類似，因為海浪從海的那邊向碼頭撞擊。

麥卡洛克博士「能量流理論」巧妙地迴避了關於動量守恆定律的問題,因為能量是通過輻射強度產生的, 雖然它還沒有被證明是正確的。能量流理論還受到了特別的關注,因為發射火箭的採用爆炸性的推進劑成本非常高。他的推進器將更便宜和安全,只需要電能來加速火箭。

地球空間信息學講師,麥卡洛克博士認為,這項研究可能會使所有形式的推進和運輸受益,包括汽車和飛機。他也一直認為能量流理論可以用來將光轉化為推力, 而且該理論也同時提出了方法來提高推力。

這項得到資助的研究將對如何控制光和工程材料相互作用有更深的理解。麥卡洛克博士將與來自德國德累斯頓大學和西班牙的阿爾卡拉大學的的實驗科學家合作。

普利茅斯團隊將首先尋求建立一個完整的安魯輻射預測理論模型。隨後將在德國和西班牙進行一系列的實驗，以測試這種推力是否具體是由量子化的慣性引起的，以及推力是否能顯著增強。但願這一切能成功！

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