找回密码
 立即注册

QQ登录

只需一步,快速开始

扫一扫,访问微社区

微信名称:美国米群网

微 信 号:MeetQun

微信QQ:群: 320065698

查看: 82|回复: 1
收起左侧

[科教] 瞎扯淡的无工质引擎

[复制链接]

708

主题

122

精华

2210

积分

米群网大牛

Rank: 6Rank: 6

积分
2210
发表于 11-27-2016 02:01 PM | 显示全部楼层 |阅读模式

亲!马上注册或者登录会查看更多内容!

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?立即注册

x

NASA,多少扯淡假汝之名!

早就听说过无工质引擎,但并没有在意:推翻了动量守恒原理,真·民科!好吧,又多了几个民科,so what? who cares?

没想到,美国航空航天局(NASA)也来蹚浑水,据说经过几年的同行评议,终于发表了[1]。这样一来,不仅民科嗨了,各种装懂不懂的科学新闻和科普文章也来凑热闹了[2]。好在大家现在都有点见识了,知道这玩意儿违背牛顿第三定律、动量守恒原理等一大堆摸不得、碰不得的基本物理规律,所以都要轻描淡写地驳斥一下,但是在我这个搞物理的看来,字里行间都是藏不住的喜悦。我觉得吧,也就是这帮民科欺负NASA不懂物理,但凡是个懂点大学物理的人,都不会被他们忽悠了。什么?这帮子人就是NASA的?德州休斯顿的NASA Johnson Space Center!哦,我就明白了,难怪NASA不懂物理,敢情他早就招了一帮子民科。不是一家人,不走一家门!

现在这些科学新闻和科普文章都是不懂装懂的凑热闹,我绝对不是瞎说:每次出来个大新闻,他们只能是人云亦云,连个正儿八经的专家也找不到!现在都说这玩意儿发表了,没破绽,了不得!违反了基本物理定律,等着看热闹吧!其实他们谁能够知道这帮子人哪里做错了?瞎凑热闹!

今天我碰巧看到了这篇大作,就随便说说吧。不然这NASA还真的以为没有人懂点大学普通物理呢。

我们都知道火箭往前跑是因为它可以往身后喷火,其实就是把高温气体往身后吹,自己就往前跑了。在这个过程中,作用力等于反作用力,动量守恒,一点都不奇怪。今年4月份霍金瞎忽悠的那个“摄星计划”,也是要有物质给帮助的,只不过用的是光,光也是物质。

无工质引擎(em drive)为什么这么拽?就是因为他号称可以直接把能量转化为动力,而且不用任何物质,只要有能量就可以了。具体他怎么忽悠的,我就不多说了,他自己也是一团浆糊。反正他的卖点是,什么东西都不用,只要自己发功、消耗些能量,就可以往前跑。根据他们这次的文章,这个推动力大约是1mN/kW。

这个推动力非常小。1mN/kW,听着不怎么样,其实很了不起的。关键在于他只用能量,就可以得到推动力。有人说这是不是类似于光帆(类似于霍金忽悠的那玩意)?不是的。因为光的速度太大了,每秒钟30万公里,能量转化为推动力的理论上限是(功率W /光速c),大约是每千瓦3个微牛顿,小了三百倍。


这篇文章里,他们使用的是几十瓦的功率(40、60和80),所以得到的推力也就是几十个微牛顿。这么小的力很难测,也很容易来自于其他因素。其实很早就有人怀疑,他们这是个热效应,电线啦、控制线啦,都有可能因为热而产生一些应力。但这次他们非常自豪的是,所有的实验都是在所谓的高真空环境里测量的(大约是1毫帕,也就是10?8

个大气压,而且还做了常压对比实验,结果都看到了这个神奇无比的推动力。他们还采用了所谓的液体导线,也就是说,需要和外界相连的地方,都不是常用的电线,而是液体金属(好像是镓),所以就没有应力传递的问题了。还考虑了其他很多因素,我就不详细介绍了。怎么样?考虑周到吧,思维缜密吧,把大家伙儿都唬住了吧。

更多的细节描述,我就不说了,感兴趣的自己找新闻看吧——反正天下文章一大抄,抄来抄去都差不多的。给大家看几个图,休息一下,让我先去喝口水。等一会儿,再听我说,看看我为什么认为他们就是瞎扯淡。

好了,喝水回来了。接着讲。

先介绍一下测量方法(图1)。因为推动力非常小,只有几十个微牛顿,所以才用了扭摆技术,号称可以测量到1个微牛顿。扭摆就是一个杆秤,用一根坚韧的细丝吊起一个杠杆,杠杆一端是待测物体,也就是这个无工质引擎,另一端放着平衡物(相当于秤锤)。如果真的有推力的话,这根杆秤就会扭动,任何微小的扭动都可以用光学方法精密地检测(微米的数量级)。

无工质引擎的样子如图2所示(这张图来自于他们的文章,而图3来自于新闻,不知道是示意图还是真家伙)。尺寸大约是这样的:大头端直径27.9厘米,小头端直径15.9厘米,长度22.9厘米。注意,这都是微波腔的内部尺寸,外部尺寸跟这个大概差不多,另外,小头端有个5.6厘米后的塑料板,外直径为15.6厘米——这些具体细节,我没有仔细看,反正是大头端和小头端不太一样,不仅是尺寸不一样,材料好像也有些不同。这个扭摆放在真空腔里,尺寸不到些1米,可以抽成高真空(大约是1毫帕),也可以放气进去、做常压对比实验。

好了,大致就这样了。然后他们就开始了测量,得到了神奇的结果,1mN/kW的推动力——就像魔术师从帽子里拎出来一只白兔子,谁都知道他是在扯淡,可是谁也不知道他是怎么扯的淡。

我懒得写了,太烦了。读他们那篇文章不过十分钟,写我这篇博文却要俩小时。烦死了。人之患在自作聪明、人之患在好为人师。我错了。


不过话说回来,可能还是有人读到这里了,我把你晾在这里也不好——其实我挺有公德心的,还是讲完吧。

前面说了,这个推进器有大头端和小头端,它们不太一样。其实,奥妙就在这里——说穿了一文不值。施加微波,就会加热,就会有一部分热量传到表面,表面的温度就会上升,而且表面的温度不会到处都一样的,这个差别就造成了推动力。而且,因为这家伙是柱对称的,所以只有前推力(或者后推力),但是没有侧推力。

稍微详细地解释一下。高真空腔里面还是有气体的,1毫帕不是什么了不起的真空,而且各种器壁上吸附的气体很难去除的,测量真空的仪表还不知道放得有多远呢。气体分子碰到热壁上,就会吸收一点热量、然后跑掉,气体分子碰撞前后的动量发生了改变,这就会产生反冲力——无工质引擎的工作原理就是这个。

估计推力大小的上限。p=2mE????√

,p为分子动量,m为分子质量,E为分子动能。所以,δp=m/2E?????√δE

。所以,反冲力的大小是

F=m/2E?????√W=30×1.67×10?273×1.38×10?23×300????????????√W=2×10?3W

其中,W是功率。也就是说,理论上限是每千瓦2牛顿,我们有个2000倍的余量,随便有一点不对称性就可以了。好了,就是它了!

说到这里,民科肯定不服气。我做了对比实验!高真空和大气环境都做了,推动的效果都在!我说你别不服气。你这个真空抽不抽气都没什么关系的——气体的导热率对气体密度的依赖关系是很弱的。原因大致是这样:气体密度大了,气体分子的平均自由程就小,也就是说,气体分子跑不了多远,就会跟朋友碰个头、聊会天,这就耽误了功夫。具体的推导我就不说了,随便找本书读读就可以了。把公式留在这里吧,符号的具体含义就不解释了。

热传导的傅里叶定律 q=?λdTdx

导热系数λ~Cvl~nvl~1σTm??√

好了,故事讲完了。这就是个热脱附,或者说热传导,反正不是什么big deal。

总而言之,言而总之:搞民科的搞了个大发明,瞧热闹的瞧了个大热闹,高大上的NASA也不亏,他又成功地忽悠了一次!

0

主题

0

精华

1

积分

新米人

Rank: 1

积分
1
发表于 11-27-2016 03:31 PM 来自美国米群网手机版 | 显示全部楼层
海伦回帖支持!~~~
回复 支持 反对

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

快速回复 返回顶部 返回列表