「不可能的」太空引擎，真的可能嗎？
「他的同僚們常常感到很懊惱，因為他可以造出這麼神奇的機器，卻解釋不出原理。」
——《永恆的終結》
如果說，我們可以用一個違背物理定律、無需燃料就能驅動的引擎來進行太空旅行，聽起來是不是過於天方夜譚？
雖然這極不可能，但NASA的科學家們卻一直在建造和測試一台這樣的驅動器。它被稱為EmDrive（電磁推進引擎），是一種由電磁波驅動的火箭引擎。它不需要燃料，僅需通過微波在一個封閉、錐形的腔體內反射就能產生推力。這一概念曾被奉為是解決深空探測對燃料需求的一個方法。
2016年，在NASA測試中應用到的EmDrive的實驗裝置。
2016年，一份泄漏的研究報告讓公眾知曉了NASA對EmDrive的最新一輪測試結果，這迅速成為了當時的頭條新聞。從NASA的測試中看，從驅動器內壁反射的微波似乎可以產生足夠的力，將腔體向某一方向推進。但長期以來，這一想法一直受到物理學家的批評，因為電磁驅動違背的是物理學中的一個最基本的定律 ——動量不會莫名其妙的出現。現在看來他們或許是對的。
測試驅動器
為了測試這種創新的推進力概念是真實的還是錯誤的，德國德累斯頓工業大學的一組獨立研究人員建造了一個與NASA的EmDrive大小相同的驅動器。5月16日，科研小組的領導人Martin Tajmar在一個航空協會會議上介紹了他們的測試結果：結果顯示這些概念沒能通過測試，推力並不是源自於EmDrive，而是某些電磁間的相互作用。
研究人員將驅動器放置於配有多種感測器和自動化設備的真空室中。然後，他們向腔體內輸入微波，再用激光測量它的微小運動。與在NASA測試時的情況一樣，他們觀察到了推力的出現。但是，當研究人員抑制實際進入驅動器中的功率、使腔內基本上沒有微波存在時，他們發現EmDrive仍然可以產生推力。而按照NASA團隊聲稱的運作方式，在這種情況下EmDrive應該無法產生推力才對。
由此看來，似乎還有其他因素在產生推力方面發揮了作用。在實驗中，研究人員可以很好的控制由振動、熱漲落、共振以及其他潛在原因導致的推力，但卻不能完美地為設備屏蔽來自地球磁場的影響。所以研究人員初步推測，推力可能是由地球磁場與為微波放大器供電的電纜之間的相互作用而產生的。其他專家對這一解釋表示認同。理論物理學家Jim Woodward說：「與地球磁場間的相互作用似乎是解釋探測到的小推力的主要候選原因。」
磁的干擾
Tajmar說，他們的大部分設備都完全屏蔽了外部的場，但有些電纜不能被完全裝於真空室內，因此可能還有幾公分的電纜未被屏蔽。當電流穿過這些未受屏蔽的電纜時，可能會與磁場作用，從而推動EmDrive向前。通過計算髮現，這種效應能產生幾微牛（μN）的推力。他們從測試中測得的EmDrive推力為4μN。
如果驅動器果真是由磁場驅動而非微波，那麼它將無法在遠離地球磁場的太空中運作。不過，這次的測試是以非常低的功率運行的，比之前NASA的測試低了一個數量級，因此其結果還不具有決定性。
然而，要確定EmDrive究竟發生了什麼，還需要研究人員將設備密封在一個由特殊金屬——μ合金（一種鎳-鐵合金）——製成的屏蔽中，這才能徹底地屏蔽地球磁場。更重要的是，在NASA團隊最初進行的測試中，並不包含這種屏蔽。這也表明最初的發現很可能是磁場泄漏的結果。
這聽起來似乎是對EmDrive概念的沉重打擊，但Woodward並不主張就此對它作出結論。除了缺乏μ合金屏蔽之外，德累斯頓實驗室的測試還運行在非常低的功率水平下，這意味著「任何真正的信號都可能被雜訊淹沒」。
Tajmar表示，他們將在下個月內以更高的功率運行測試，繼而在腔體內測試其他頻率的輻射、使用不同形狀的腔體以及具有其他特徵改變的EmDrive。他說：「結果看起來確實比之前糟，但在確定這一點之前，我們還需再進行一年的測試。我們將會測試所有能測試的一切。」
Woodward評論說：「這種無推進劑推進設計被主流從業者認為是投機的，而且在最壞的可能下，這類研究甚至是嚴重荒謬、浪費時間的。但我不認為他們在浪費時間。如果有真的存在某種效應，他們定能找到它。」
現在，我們只能等待一個功率更強的測試，來平息這場爭論。
參考來源：
https://www.newscientist.com/article/2169809-impossible-em-drive-doesnt-seem-to-work-after-all/
https://news.nationalgeographic.com/2018/05/nasa-emdrive-impossible-physics-independent-tests-magnetic-space-science/
https://www.forbes.com/sites/startswithabang/2018/05/23/the-emdrive-nasas-impossible-space-engine-really-is-impossible/#31743753a009
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