“不可能的”太空引擎，真的可能吗? “他的同僚们常常感到很懊恼

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“他的同僚们常常感到很懊恼，因为他可以造出这么神奇的机器，却解释不出原理。”

--《永恒的终结》

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○EmDrive的概念就像永动机，违反了物理学的基本定律，包括牛顿的第三定律。| 图片来源:NormanRockwell / Popular Science

如果说，我们可以用一个违背物理定律、无需燃料就能驱动的引擎来进行太空旅行，听起来是不是过于天方夜谭?

虽然这极不可能，但NASA的科学家们却一直在建造和测试一台这样的驱动器。它被称为EmDrive

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(电磁推进引擎)，是一种由电磁波

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驱动的火箭引擎。它不需要燃料，仅需通过微波在一个封闭、锥形的腔体内反射就能产生推力。这一概念曾被奉为是解决深空探测对燃料需求的一个方法。

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○2016年，在NASA测试中应用到的EmDrive的实验装置。

2016年，一份泄漏的研究报告让公众知晓了NASA对EmDrive的最新一轮测试结果，这迅速成为了当时的头条新闻。从NASA的测试中看，从驱动器内壁反射的微波似乎可以产生足够的力，将腔体向某一方向推进。但长期以来，这一想法一直受到物理学家的批评，因为电磁驱动违背的是物理学中的一个最基本的定律 --动量

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不会莫名其妙的出现。现在看来他们或许是对的。

测试驱动器

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为了测试这种创新的推进力概念是真实的还是错误的，德国德累斯顿工业大学的一组独立研究人员建造了一个与NASA的EmDrive大小相同的驱动器。5月16日，科研小组的领导人Martin Tajmar在一个航空协会会议上介绍了他们的测试结果:结果显示这些概念没能通过测试，推力并不是源自于EmDrive，而是某些电磁间的相互作用。

研究人员将驱动器放置于配有多种传感器和自动化设备的真空室中。然后，他们向腔体内输入微波，再用激光测量它的微小运动。与在NASA测试时的情况一样，他们观察到了推力的出现。但是，当研究人员抑制实际进入驱动器中的功率、使腔内基本上没有微波存在时，他们发现EmDrive仍然可以产生推力

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。而按照NASA团队声称的运作方式，在这种情况下EmDrive应该无法产生推力才对。

由此看来，似乎还有其他因素在产生推力方面发挥了作用。在实验中，研究人员可以很好的控制由振动、热涨落、共振以及其他潜在原因导致的推力，但却不能完美地为设备屏蔽来自地球磁场的影响。所以研究人员初步推测，推力可能是由地球磁场与为微波放大器供电的电缆之间的相互作用而产生的。其他专家对这一解释表示认同。理论物理学家Jim Woodward说:“与地球磁场间的相互作用似乎是解释探测到的小推力的主要候选原因。”

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○地球的磁场。| 图片来源:PeterReid,The University of Edinburgh

磁的干扰

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Tajmar说，他们的大部分设备都完全屏蔽了外部的场，但有些电缆不能被完全装于真空室内，因此可能还有几公分的电缆未被屏蔽。当电流穿过这些未受屏蔽的电缆时，可能会与磁场作用，从而推动EmDrive向前。通过计算发现，这种效应能产生几微牛(μN)的推力。他们从测试中测得的EmDrive推力为4μN。

如果驱动器果真是由磁场驱动而非微波，那么它将无法在远离地球磁场的太空中运作。不过，这次的测试是以非常低的功率运行的，比之前NASA的测试低了一个数量级，因此其结果还不具有决定性。

然而，要确定EmDrive究竟发生了什么，还需要研究人员将设备密封在一个由特殊金属--μ合金(一种镍-铁合金)--制成的屏蔽中，这才能彻底地屏蔽地球磁场。更重要的是，在NASA团队最初进行的测试中，并不包含这种屏蔽。这也表明最初的发现很可能是磁场泄漏的结果。

这听起来似乎是对EmDrive概念的沉重打击，但Woodward并不主张就此对它作出结论。除了缺乏μ合金屏蔽之外，德累斯顿实验室的测试还运行在非常低的功率水平下，这意味着“任何真正的信号都可能被噪声淹没

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”。

Tajmar表示，他们将在下个月内以更高的功率运行测试，继而在腔体内测试其他频率的辐射、使用不同形状的腔体以及具有其他特征改变的EmDrive。他说:“结果看起来确实比之前糟，但在确定这一点之前，我们还需再进行一年的测试。我们将会测试所有能测试的一切。”

Woodward评论说:“这种无推进剂推进设计被主流从业者认为是投机的，而且在最坏的可能下，这类研究甚至是严重荒谬、浪费时间的。但我不认为他们在浪费时间。如果有真的存在某种效应，他们定能找到它。”

现在，我们只能等待一个功率更强的测试，来平息这场争论。

参考来源:

https://www.forbes.com/sites/startswithabang/2018/05/23/the-emdrive-nasas-impossible-space-engine-really-is-impossible/#31743753a009