Pentru fiecare acțiune, există o acțiune egală și opusă. Această formulare a celei de-a treia legi a lui Newton are două consecințe foarte importante: în primul rând, există o cantitate fizică care se păstrează întotdeauna în univers (moment), iar în al doilea rând, legile fizicii sunt aceleași indiferent de poziția dvs. în spațiu. S-ar părea că doar câteva cuvinte, dar, de fapt, sunt colosale, pentru că dacă doriți să forțați, de exemplu, un dispozitiv pentru a schimba mișcarea, trebuie să o împingeți cu ceva.
Aceasta ar putea fi eșapament de rachetă, cauciucuri pe șosea, roți de tren pe șine sau chiar fotoni care au sărit în afara unei vele. Singurul lucru care este interzis este așa-numitul inercoid, mișcare fără reacție: acțiune fără reacție. Este ceea ce se spune EMDrive - un motor spațial „imposibil” care a trecut recent de testele NASA -. Dacă de fapt funcționează ca reclamă, aceasta încalcă legile fizicii. Dar există și o posibilă lacună: poate există o reacție, pur și simplu nu am găsit-o. Este posibil să existe opoziție, dar este asociat cu materia întunecată.
Conform modelului standard al cosmologiei, cea mai mare parte a materiei din univers nu este sub formă de atomi sau alte particule cunoscute. Nu, marea majoritate a masei - prin diferență de 5 la 1 - este materia întunecată. Materia întunecată nu se ciocnește, nu anihilează și nu mai interacționează cu ea însăși sau cu altă materie obișnuită în orice circumstanțe cunoscute, cu excepția influenței gravitaționale. 13,8 miliarde de ani mai târziu, a format o rețea cosmică uriașă și difuză de structuri gravitaționale și halos sferice uriașe cu peste un milion de ani lumină în diametru care flanchează galaxii ca ale noastre. Materia întunecată pătrunde în fiecare centimetru pătrat al galaxiei noastre, inclusiv la fiecare obiect de pe Pământ, chiar și la corpurile noastre, deși în cantități mici.
În anumite condiții, însă, materia întunecată poate fi convinsă să interacționeze cu ea însăși sau cu materia obișnuită, în funcție de natura ei. Dacă materia întunecată este formată din WIMPs (WIMP, o particulă masivă care interacționează slab), atunci produsul anihilării sale ar putea fi detectat de detectori. Dacă este format din particule de axiuni foarte ușoare, cu masă mică, se poate combina cu fotoni în anumite condiții. Unul dintre experimentele care vizează găsirea axiilor este cunoscut sub numele de ADMX: experimentul axionului de materie întunecată. În 1983, fizicianul Pierre Sikivi a inventat haloscopul axiei, exploatând faptul că o pereche axion-foton poate fi amplificată în anumite condiții într-o cavitate electromagnetică. Douăzeci de ani mai târziu, ADMX a crescut din acest studiu și de atunci oamenii de știință au căutat axiuni folosind această metodă.
Până în prezent, din păcate, căutarea lor nu a fost încununată cu succes. Poate că axiunile nu există sau, dacă nu sunt materie întunecată, pot avea parametri diferiți pentru care ADMX nu este suficient de sensibil. Este foarte posibil ca diferite cavități electromagnetice cu proprietăți diferite să poată activa interacțiunile cu axiile. Este posibil să apară interacțiuni foton-axie, iar cavitatea cu parametrii necesari a dus la împrăștierea axiilor în direcția preferată. Este puțin probabil, dar destul de acceptabil, ca EMDrive să fie o astfel de cavitate.
Cum functioneaza? În orice moment dat în timp, particulele de materie întunecată trec prin toate zonele spațiului, fără a fi constrânse de prezența materiei sau a altor particule din Modelul Standard. În cavitatea electromagnetică fotonii cu o anumită frecvență sar în toate direcțiile, menținând impulsul și nu creând împiedicare. Dar dacă fotonii se mișcă într-o anumită direcție - de exemplu, în partea din spate a cavității - pot să se ciocnească cu particule de materie întunecată și aceasta va fi:
Video promotional:
- Fotonul schimbă impulsul și se mișcă „puțin mai înapoi” și „puțin mai înainte” decât a fost înainte de coliziunea cu o particulă de materie întunecată.
- Fotonul se ciocnește cu peretele cavității, se reflectă din el și transmite un impuls în direcția înainte pentru cavitatea în sine.
- O particulă de materie întunecată primește un impuls în direcția opusă: înapoi.
- Momentul este păstrat deoarece materia întunecată o îndepărtează, egală și opusă în mărime cu cea care absoarbe cavitatea.
Dacă acest lucru se întâmplă, atunci aceasta este o descoperire reală. Întrucât materia întunecată este peste tot, am avea nevoie doar de o sursă de energie - nu de combustibil - pentru a călători prin galaxie, deoarece în orice punct al spațiului vom găsi suficientă materie întunecată. Aceasta înseamnă că vom primi o metodă de detectare a materiei întunecate care se ciocnește accidental cu particulele noastre și, astfel, confirmăm existența acesteia. Și cel mai important, toate acestea nu încalcă legile fizicii, deoarece impulsul se păstrează.
Rezultatele testului EMDrive încă nu au fost dovedite. Există multe surse potențiale de eroare, iar măsurătorile în sine indică o mare incertitudine în ceea ce privește cantitatea de tracțiune. Încă nu este clar dacă există cu adevărat o apăsare fără reacție sau dacă există o reacție pe care nu am găsit-o încă.
Iar explicația care implică materia întunecată va fi de asemenea dubioasă, deoarece necesită multe necunoscute. Dar dacă EMDrive funcționează cu adevărat folosind energia întunecată și misterul materiei întunecate este rezolvat o dată pentru totdeauna în cel mai neașteptat mod, va fi incredibil.
ILYA KHEL
