無工質(zhì)推進(jìn)的電磁引擎EMDrive并沒有違反物理定律

“不可的”無燃料電磁引擎EMDrive或許已得到合理解釋。EMdrive或許能夠得到工程應(yīng)用，無工質(zhì)推進(jìn)的電磁引擎EMDrive，并沒有違反物理定律。

關(guān)于Roger Shawyer的EMDrive，電磁引擎EMDrive千真萬確的存在推力，但原理上卻解釋不通，也無法通過可靠可信原理途徑提升推力，更無法定量地控制推力大小。其實可以用一種很簡單的方式解釋，這樣的解釋符合牛頓定律。就如同冰箱、空調(diào)看似違反了熱力學(xué)第二定律，實際卻是遵守了，只是人們的對規(guī)律認(rèn)識不到位。電磁引擎Drive的工作原理如同冰箱、空調(diào)的工作原理一樣簡單可以理解。Drive只是光年引擎（LYdrive）的一種，光帆也是光年引擎的一種。

在解釋Drive的原理之前，我們介紹一個物理界里的＂精靈妖獸＂

1871年，他在《熱理論》一書的末章《熱力學(xué)第二定律的限制》中，設(shè)計了一個假想的存在物，即著名的＂麥克斯韋妖＂ （Maxwell＇s demon）。

在麥克斯韋構(gòu)想中，麥克斯韋妖有極高的智能，可以追蹤每個分子的行蹤，并能辨別出它們各自的速度。這個理想實驗如下：

＂我們知道，在一個溫度均勻的充滿空氣的容器里的分子，其運動速度決不均勻，然而任意選取的任何大量分子的平均速度幾乎是完全均勻的?，F(xiàn)在讓我們假定把這樣一個容器分為兩部分，A和B，在分界上有一個小孔，在設(shè)想一個能見到單個分子的存在物，打開或關(guān)閉那個小孔，使得只有快分子從A跑向B，而慢分子從B跑向A。這樣，它就在不消耗功的情況下，B的溫度提高，A的溫度降低，從而與熱力學(xué)第二定律發(fā)生了矛盾＂。

而這個存在物就是＂麥克斯韋妖＂，小妖精掌握和控制著高溫系統(tǒng)和低溫系統(tǒng)之間的分子通道。它利用了分子運動速度的統(tǒng)計分布性質(zhì)。因為根據(jù)麥克斯韋分布，即使是低溫區(qū)，也有不少高速分子，高溫的系統(tǒng)中也有低速度的分子，通過這樣一個能夠控制分子運動的小妖精，在兩系統(tǒng)的中間設(shè)置一個門，只允許快分子從低溫往高溫運動，慢分子則從高溫往低溫運動，在＂小妖＂的這種管理方式下，兩邊的溫差會逐漸加大，高溫區(qū)的溫度會越來越高，低溫區(qū)的溫度越來越低。

因為如果麥克斯韋小妖真的存在的話，那么我們就有可能造出違反熱力學(xué)第二定律的第二類永動機(jī)。

麥克斯韋妖用來解釋Drive是最合適的，用一個比較恰當(dāng)?shù)谋扔魇牵瑹崮懿荒茏园l(fā)地從低溫物體傳導(dǎo)到高溫物體，而冰箱卻能實現(xiàn)了。冰箱違反了物理定論了嗎？沒有，同樣Drive只是在另一個物理現(xiàn)象中的＂冰箱＂。

下面借助麥克斯韋妖的這只精靈，解釋為什么Drive是符合所有物理定律的。

根據(jù)Drive目前網(wǎng)上找到論文，我作為一個大學(xué)本科畢業(yè)的電氣工程專業(yè)畢業(yè)的工程技術(shù)人員，看到所有理論都是正確的，不管是Roger Shawyer 的最初發(fā)明原理說明，還是楊娟教授的實驗論文，NASA的實驗總結(jié)和網(wǎng)絡(luò)上形形色色的說明。他們都是用完整的理論去論述這個事情。而他們所做的最大的錯誤在于，沒有將公式推導(dǎo)限定在工程實例里。所以得出了夸大，進(jìn)而造成錯誤的結(jié)論。

就好像將冰箱空調(diào)的制冷范圍－20℃到100℃這個范圍放到到絕對零度和核聚變中心溫度一樣，不只是得不到一個好的冰箱空調(diào)，還會造成人們覺得冰箱空調(diào)是違反物理規(guī)律的。不可能實現(xiàn)的一種永動機(jī)。

Drive的合理解釋是，在麥克斯韋妖的技術(shù)上，外加一個磁場、電場、變化的電磁場、能勢場（如重力場）或其他非物質(zhì)的可以作用到高低速粒子的作用力（在無工質(zhì)推進(jìn)工況下是這樣）。也可以加一個外在物質(zhì)，作用于高低速粒子（如化學(xué)能加粒子的驅(qū)動、即化學(xué)火箭）。其中無工質(zhì)推進(jìn)中，利用這個原理推進(jìn)的引擎，我在這里定義為LY引擎（lightyear drive）。

說到這里，大家可能明白了，類Drive的原理就是，通過不斷折返微波，在腔體內(nèi)形成一個非常穩(wěn)定，有序的能勢場，而且這個能勢場相對于腔體粒子來說是一直是同一個方向的。當(dāng)腔體的粒子，被這個一個有序的能勢場篩選。腔體中的粒子就會被穩(wěn)定地朝一個方向加速或減速。從而達(dá)到無工質(zhì)推進(jìn)的。

在Drive里，動量的守恒是一直被質(zhì)疑的，他們認(rèn)為動量在這個推進(jìn)過程是不守恒的。其錯誤認(rèn)識源自對系統(tǒng)的劃分上的錯誤，比如他們認(rèn)為微波發(fā)生裝置、電池、微波，波導(dǎo)和腔體都是一個整體。微波，及變化的微波都不能作為一個整體來思考。如果將微波量子化，粒子量子化。整個Drive不能再既宏觀又微觀的情況下去討論動量守恒。（這種錯誤只有非物理專業(yè)的人會犯，物理專業(yè)素養(yǎng)很多人還會給出更多的能量不守恒依據(jù)）。還有一個是物理知識較豐富的人如（教授、博士畢業(yè)的，他們會通過公式推導(dǎo)來論證動量是否守恒。但也是存在不少的錯誤）。

為了減少人們對能量守恒，動量守恒的定論使用方式的錯誤。這里引入一個非常好理解的說法。就是動量去了哪里？動量就在腔體的粒子里。而這些粒子的動量可以通過熱輻射釋放到外部空間中。當(dāng)腔體的粒子冷卻下來，就可以繼續(xù)一次選擇性定向粒子加減速。從而達(dá)到無工質(zhì)推進(jìn)的可能。

當(dāng)然，如果上面的描述不能解釋Drive，那么將會帶來物理界的一朵新的烏云。（1900年4月27日，英國著名物理學(xué)家威廉．湯姆生提出兩朵烏云，第一朵烏云邁克爾遜－莫雷實驗與＂以太＂說破滅和第二朵烏云，黑體輻射與＂紫外災(zāi)難＂，提出了一個好的問題進(jìn)而開拓出相對論、量子力學(xué)這兩個新的視野）。而無工質(zhì)推進(jìn)的光年引擎帶來一個烏云是，為什么動量守恒？我們可以不基于物理知識做自然哲學(xué)角度思考，正負(fù)電子湮滅，會產(chǎn)生光。其動量是如何守恒？或許是動量的產(chǎn)生？而動量最終會湮滅在真空，如光等電子輻射將會分散消失？又是什么限制住了光速？當(dāng)類空調(diào)冰箱的原理不能解釋電磁引擎、不能解決無工質(zhì)推進(jìn)更深層次的原理，將會帶來物理新知識。只需要解釋清楚動量（或者說這是一切星辰、粒子運動的源泉，不能用現(xiàn)在物理的動量來表達(dá)）是如何在核聚變、核裂變，正負(fù)粒子湮滅等現(xiàn)象中產(chǎn)生，然后又在湮滅在真空。這一個過程中的相對論公式不足以解釋清楚？如果可以解釋，那么是否能夠脫離粒子的宏觀實體而傳遞這個運動源泉（找不到合適詞匯描述）。如果可以解釋，是否可以認(rèn)為，無工質(zhì)推進(jìn)只是利用核聚變、核裂變，正負(fù)粒子湮滅等運動源泉產(chǎn)生的運動，達(dá)成宏觀實體不需要像化學(xué)火箭、電推一樣的粒子分離就能實現(xiàn)空間內(nèi)可控運動？

希望這個無工質(zhì)推進(jìn)不是烏云，而是一種可解釋的現(xiàn)象。

本文所描述的原理是通過實驗驗證的。

這種麥克斯韋妖＋外部能量＋穩(wěn)定在粒子相對方位的電磁場對粒子有序選擇性的加減速的方式。及本文的所描述的原理是可以通過實驗來驗證的。這個實驗也是我一直想做，而沒有物質(zhì)基礎(chǔ)去做的。這個裝置非常簡單，使用一個優(yōu)化的腔體（一定不會是Drive圓臺形），腔體的材質(zhì)是很薄的玻璃，在玻璃的某些部分可以摻雜一些特殊的元素。這個玻璃腔體的外表面足夠光滑。使用電鍍銀、金或銅得到一個反射微波性能很好的共振腔。形成一個高強(qiáng)的變化磁場。從半導(dǎo)體微波發(fā)生器引出微波，經(jīng)過波導(dǎo)到達(dá)腔體。將能源、微波發(fā)生器、腔體、波導(dǎo)都放在一個溫度極低的水或冰容器里。再將這個裝滿水和實驗裝置的容器放在一個磁懸浮小車上。讓這個實驗裝置在真空的環(huán)境下穩(wěn)定地運行。如果磁懸浮小車能夠定向移動。那么本文的解釋是可以得到驗證。

關(guān)于類Drive的驅(qū)動器應(yīng)用。

如果本文的描述是可以行的，lightyear drive光年引擎的原理是可以行的。那么。不管這個力量是一千瓦1牛。還是一千瓦1微牛。其最終都能幫助人類解決光年跨越難題。也許，這里寫不過是科幻。

那么我們科幻一下，如果人類實現(xiàn)了無工質(zhì)推進(jìn)，規(guī)模化的無工質(zhì)推進(jìn)。其科幻場景是什么樣的呢？

劉慈欣的流浪地球?qū)锹糜蔚厍颉?/p>

滄海桑田不再被感嘆，斗轉(zhuǎn)星移已是家常。

人類可以在每一個恒星周圍安家。太陽系八大行星都是宜居星球。人們可以把金星火星移到跟地球同一軌道，可以去木星運輸氫氣回來制造水。

生命將會在銀河系、整個宇宙蔓延。這才是地球進(jìn)化出人類的目的。智慧生命存在這個星球是有任務(wù)的。生命遠(yuǎn)行擴(kuò)散，為每個生命創(chuàng)造更美好的生存空間是每個生命的責(zé)任，請承擔(dān)起我們自己的責(zé)任。