Seitdem der EM-Antrieb zum ersten Mal Schlagzeilen machte, haben sich Wissenschaftler darüber gewundert, wie das Antriebssystem Schub zu erzeugen vermag, obwohl es nach einem der grundlegendsten Gesetze der Physik – Newtons drittem Bewegungsgesetz – unmöglich‘ ist.
Nun hat ein Team von Physikern eine alternative Erklärung vorgelegt. Es stellt sich heraus, dass der EM-Antrieb tatsächlich funktionieren könnte, ohne gegen wissenschaftliche Gesetze zu verstoßen, wenn wir eine seltsame und oft übersehene Idee der Quantenphysik – die Pilotwellen-Theorie – einbeziehen.
Für diejenigen, die eine Auffrischung benötigen, ist der springende Punkt des Problems hier, dass der EM- oder elektromagnetische Antrieb anscheinend Schub ohne Treibstoff oder Treibmittel erzeugt.
EM-Antrieb erklärt (Englisch)
Das ist großartig, weil es bedeutet, dass wir mit weniger Nutzlast in den Weltraum gelangen können. Manche behauten sogar, dass er uns sogar innerhalb von 72 Tagen auf den Mars bringen könnte.
Es ist aber auch verwirrend, denn nach Newtons drittem Gesetz muss jede Handlung eine gleichberechtigte und entgegengesetzte Reaktion haben. Ohne das Treibmittel an einem Ende herauszudrücken, sollte der Antrieb also keinen Schub in die entgegengesetzte Richtung erzeugen können.
Dennoch, wie ein NASA-Peer-Review-Papier letztes Jahr gezeigt hat, produziert das Triebwerk zumindest soweit man es derzeit sagen kann, einen Schub. Und dabei relativ viel Schubkraft. Man weiß nur nicht, wie.
Entweder stimmt unser Verständnis von Physik nicht, oder wir haben ein großes Puzzleteil übersehn, wenn es um den EM-Antrieb geht.
Ein neuer Artikel, der im Journal of Applied Physical Science International veröffentlicht wurde, bringt das Argument, dass uns die Pilotwellentheorie fehlt – eine etwas umstrittene alternative Interpretation der Quantenmechanik.
Die Forscher José Croca und Paulo Castro vom Centre for Philosophy of Sciences der Universität Lissabon in Portugal legen nahe, dass die Pilotwellen-Theorie nicht nur das mysteriöse Verhalten des EM-Antriebs erklären, sondern ihn noch stärker machen könnte.
„Wir haben herausgefunden, dass wir die Pilotwellen-Theorie auf den EM-Antrieb der NASA anwenden können, um seinen Schub zu erklären, ohne dass externe Maßnahmen auf das System angewendet werden müssten, wie es Newtons drittes Gesetz vorschreiben würde„, sagte Castro gegenüber ScienceAlert per E-Mail.
Was ist also die Pilotwellentheorie?
Anstatt Pilotwellentheorie ist auch der alternative Begriff De-Broglie-Bohm-Theorie bekannt. Gegenwärtig unterstützt die Mehrheit der Physiker die Kopenhagener Interpretation der Quantenmechanik, die besagt, dass Teilchen keine definierten Orte haben, bis sie beobachtet werden.
Die Pilotwellentheorie hingegen legt nahe, dass die Teilchen zu jeder Zeit präzise Positionen haben, aber damit dies der Fall ist, muss die Welt auch auf andere Weise seltsam sein – weshalb viele Physiker die Idee verworfen haben.
Aber in den letzten Jahren hat sich die Pilotwellen-Theorie immer mehr durchgesetzt. Das Team hat in seinem neuesten Paper gezeigt, dass diese Theorie leicht modifiziert werden konnte, um sie auf etwas Größeres anzuwenden- den EM-Antrieb. Und sie könnte die Ergebnisse erklären, die wir gesehen haben.
Im Grunde besagt die Pilotwellen-Theorie, dass ein Objekt ein Wellenfeld ausstrahlt und es dann zu Regionen dieses Feldes gezogen oder angezogen wird, die eine höhere Intensität oder Energiedichte aufweisen. Auf diese Weise ‚pilotiert‘ das Wellenfeld das Objekt, daher der Name.
Durch Modellierung zeigte das Team, dass ein ausreichend starkes und asymmetrisches elektromagnetisches Feld als Pilotwelle fungieren kann. Und genau das ist es, was den EM-Antrieb erzeugt.
Da der Konus des EM-Antriebs asymmetrisch ist, würde er auch ein asymmetrisches Wellenfeld erzeugen. Dadurch würden sich die Wände des EM-Antriebs in Richtung der Bereiche mit höherer Intensität bewegen und so Schub erzeugen.
Während das heraus dort hübsch klingen konnte, war dieses auch wirklich eine mögliche Lösung, die von den NASA Eagleworks Forschern in einem „Schnellschuss“ letztes Jahr vorgeschlagen wurde, in dem sie zuerst den Schub berichteten, der durch ihre Vorrichtung erzeugt wurde:
„Das physikalische Modell, das zur Ableitung einer auf den Betriebsbedingungen basierenden Kraft im Testartikel verwendet wird, kann als nichtlokale Theorie der versteckten Variablen oder kurz Pilotwellen-Theorie kategorisiert werden.“
Um es klar zu sagen: Die Forscher der Universität Lissabon haben ihren Vorschlag noch nicht in einem realen Gerät getestet.
Sie haben nur gezeigt, dass es aus Sicht der Modellierung möglich ist, eine Pilotwelle zur Steuerung des EM-Antriebs einzusetzen. Sie haben aber auch gezeigt, wie die Idee in Zukunft tatsächlich getestet werden kann.
„Im Moment kommt der strengste empirische Beweis vom EM Antriebsverhalten,“ erklärte Castro ScienceAlert. „Wir haben aber auch ein Experiment entwickelt, um Subquantenwellen zu detektieren und zu modulieren.“
Wichtig ist, dass die Hypothese bestätigt wird. Es würde bedeuten, dass der EM-Antrieb nicht Newtons drittes Gesetz brechen würde. Und das Team hofft, dass das Gerät dadurch ernst genommen und umfangreicher getestet wird.
„Der EM-Antrieb ist die Zukunft der Raumfahrtantriebe„, sagten sie. „Obwohl er vielleicht seine erste Anwendung in Nanosatelliten oder Nanodrohnen finden wird, zumindest bevor der Effekt auf schwerere Maschinen skaliert werden kann.“
Wichtig ist, wenn eine Pilotwelle den Schub hinter dem Gerät erklärt, dann könnte sie auch dazu führen, dass das Antriebssystem in Zukunft noch leistungsfähiger wird, und es ist so einfach wie das Einstellen der Form.
„Wir haben gesehen, dass der Effekt durch eine andere Form des Frustumms verstärkt werden könnte„, sagt Castro. „Tatsächlich wird eine exponentielle Trompetenform den Schub verstärken.“
Das Team erwägt nun, eine eigene experimentelle Einrichtung zur Erforschung der Phänomene aufzubauen und hat alle Interessierten eingeladen, sich mit dem Projekt in Verbindung zu setzen.
In der Zwischenzeit testet das NASA Eagleworks-Team sein Gerät weiter. Und es gibt auch Gruppen, die den EM-Antrieb im Weltraum testen wollen – oder nach einigen Gerüchten, die das bereits tun -, was ein für allemal zeigen würde, das er funktioniert.
Es gibt eine Menge, was wir noch nicht über den geheimnisvolle EM-Antrieb gelernt haben, und es ist ein Thema, das die Welt der Wissenschaft weiter spaltet. Aber ob er nun die Zukunft der Raumfahrt ist oder nicht, er lehrt uns mehr über die Physik, die unsere Welt regiert.
Quellen: sciencealert.com, The Journal of Applied Physical Science International.
