真有不用燃料的太空引擎？研究指出传说中的“电磁推进器”的确可以产生推力

  
NASA实验室中的燃料电磁推进器原型机。 PHOTOGRAPH COURTESY AIAA
（神秘的太的电的确地球uux.cn报道）据美国国家地理（撰文：Nadia Drake、Michael Greshko 编译：林品竹）：根据研究报告指出，空引可产传说中的擎研「电磁推进器」的确可以产生推力，即使这违反了既有的究指进器物理定律。
尽管多年来热议不断、出传磁推在许多专家看来是说中生推「不可能的任务」，NASA詹森太空中心终究正式发表了电磁推进系统的不用可行性证据，而且还不需任何燃料。燃料
这种电磁推进器让微波在密闭空间内不断反弹，太的电的确将电力转换成推力。空引可产理论上而言，擎研这种重量极轻的究指进器引擎能把地球到火星的旅程缩短至七十天。电磁推进器似乎违反了传统物理定律，出传磁推即使研究团队宣称可行，科学家们仍无法确实得知其运转方式。在饱受质疑的情况下，过去一直被斥为是伪科学。
然而这份最新研究通过了一群独立科学家的审视。这会是太空之旅的革命性开端？抑或另一项对「不可能」的太空船引擎之错误幻想？
什么名堂？
近廿年前，英国科学家罗杰．夏威尔（Roger Shawyer）打造出电磁推进器的雏型，并于NASA的高阶推进物理实验室Eagleworks进行测试。
简单来说，就是在密闭的锥形空间中，利用电磁能（在此是指微波光子）的反弹来产生推力。当这些光子和密室内壁碰撞时，在没有任何能量溢出的情况下产生推力。相对来说，目前部分NASA太空船使用的驱动技术是靠着电离氙气，喷出离子束以产生推力。
假使电磁推进器可以通过进一步的检核，未来的飞行器将不需载运大量燃料便能在太空中遨游。欲在长途太空旅行中提升速度并降低成本，减轻重量是关键。
违反物理定律？
1687年，牛顿发表了三大运动定律，奠定了往后力学的基础。
问题是电磁推进器违反了牛顿第三定律：每个作用力都有一个等值反向的反作用力。举例来说，这个定律便能解释为何划独木舟时会前进，人施加在船桨上的力让水产生推力，将独木舟推向反方向；喷射机引擎靠着向后喷出热气以便让飞机往前飞。
电磁推进器并没有排出任何东西，没有一个反作用力可以解释这股推力，这完全不符合牛顿第三定律。
2014年Eagleworks实验室宣称，早期测试的确行得通。之后该团队又在更严格的条件下进行更多测试。其他团队也开发出各种不同型的电磁推进器进行测试。除了美国、欧洲和中国研究专家进行实验以外，尚有民间团体自行研发制造并测试。但目前仍无人能够笃定这种科技完全是可行的。
今昔差别？
在最新的这份报告中，团队成员解释了他们如何在一个几近真空、类似太空的环境下进行测试。他们将引擎置于一扭摆装置上并启动，根据移动的距离来测试推力。根据研究结果，团队预估每一千瓦的能量可使电磁推进器产生约0.1公克的推力。
这和传统推进器比起来并没有产生太大的推力，但考量到这是一个没有任何燃料的设备，它也并非完全微不足道。而且长远来看，与这项原理相关的光子推进技术产生的推力更微弱，每一千瓦能量仅能产生0.0003至0.0007公克的力。
在此之前，对电磁推进器最大的批评则是运转时会产生高温，科学家认为这会让周围空气的温度升高并产生推力。尽管在真空环境下的实验成功地把这些批评打了回票，然而仍有许多问题必须详加解释。
如何可能
Eagleworks团队认为微波会对「量子真空电浆」产生推力。然而加州理工学院的物理学家尚恩．卡罗（Sean Carroll）认为，没有任何证据足以证明「量子真空电浆」是真实存在的物质。他说，量子真空的确存在，但那并不会产生可以承受推力的电浆形态。
Eagleworks团队援引了「导航波理论」来解释为何量子真空可以产生推力，并注明「此非现今物理学的主流观点」。
普利茅斯大学物理学家麦克．麦考拉（Mike McCulloch）说，电磁推进器跟盎鲁辐射（加速运动会产生热）有关。麦考拉表示，电磁推进器的锥形空间可以造成盎鲁辐射产生不同波长，里头的光子必须在反弹后改变惯性，就会产生推力以动量守恒。
但罗彻斯特理工学院（Rochester Institute of Technology）的物理学家布莱恩．柯伯连（Brian Koberlein）认为，麦考拉的架构建立在盎鲁辐射存在的假设之上，盎鲁辐射却还没经过实验证实存在，而且他的理论也认为光的速度会在电磁推进器的装置内产生变化，这违反了爱因斯坦的特殊相对论。
另一种可能则是，这些加速产生的能量有可能被保存到物体本身，简单来说，引力交互作用和惯性质量暂态变动仍然是存在的因素。 1990年提出了马赫效应的物理学家吉姆．伍沃德（Jim Woodward）说，这能解释太空船如何在不违反动量守恒定律的情况下，在太空中移动。
还是空话？
当然，违反物理定律的新发现从来没少过（像是比光速还快的微中子之类），终究只不过是实验出错。
这份报告中，研究团队列出九种可能造成实验错误的因素，包括气流、电磁辐射外漏和电磁交互作用等因素还无法完全排除，且需要更多实验来证明。
或许下次应该在太空中做实验了。

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