Antygrawitacja

w 1948 roku biznesmen Roger Babson (założyciel Babson College) utworzyła fundację Gravity Research Foundation do badania sposobów zmniejszenia skutków grawitacji., Ich wysiłki były początkowo nieco „crankish” , ale organizowali okazjonalne konferencje, które przyciągnęły takich ludzi, jak Clarence Birdseye, znany ze swoich produktów mrożonych żywności, i Igor Sikorsky, wynalazca śmigłowca. Z czasem Fundacja odwróciła swoją uwagę od prób kontrolowania grawitacji, aby po prostu lepiej ją zrozumieć. Fundacja prawie zniknęła po śmierci Babsona w 1967 roku. Jednak nadal prowadzi nagrodę esej, oferując nagrody w wysokości do 4000 dolarów. Od 2017 roku jest nadal administrowany z Wellesley, Massachusetts, przez George Rideout, Jr.,, syn pierwotnego dyrektora Fundacji. Wśród laureatów jest Kalifornijski astrofizyk George F. Smoot, który w 2006 roku otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki.

badania ogólnej teorii względności w latach 50.XX wiekuEdytuj

Ogólna teoria względności została wprowadzona w latach 1910., ale rozwój teorii został znacznie spowolniony przez brak odpowiednich narzędzi matematycznych. Okazało się, że Antygrawitacja była zakazana w ramach ogólnej teorii względności.

, Były podpułkownik Ansel Talbert napisał dwie serie artykułów prasowych, twierdząc, że większość dużych firm lotniczych rozpoczęła badania nad napędem kontroli grawitacji w 1950 roku. jednakże, istnieje niewiele poza potwierdzeniem tych historii, a ponieważ mają one miejsce w środku polityki przez ery prasowej, nie jest jasne, ile wagi te historie powinny być podane.

, Główne gazety ogłosiły umowę, która została zawarta między fizykiem teoretycznym Burkhard Heim i Glenn L. Martin Company. Kolejnym wysiłkiem w sektorze prywatnym w celu opanowania grawitacji było utworzenie Instytutu Fizyki pola na Uniwersytecie Karoliny Północnej w Chapel Hill w 1956 roku przez powierniczkę Gravity Research Foundation Agnew H. Bahnson.,

wsparcie militarne dla projektów antygrawitacyjnych zostało zakończone poprawką Mansfielda z 1973 roku, która ograniczyła wydatki Departamentu Obrony tylko do obszarów badań naukowych o wyraźnych zastosowaniach wojskowych. Poprawka Mansfielda została uchwalona specjalnie w celu zakończenia długotrwałych projektów, które miały niewiele do pokazania dla ich wysiłków.

w ogólnej teorii względności grawitacja jest wynikiem następującej geometrii przestrzennej (zmiany normalnego kształtu przestrzeni) spowodowanej lokalną masą-energią., Teoria ta utrzymuje, że to zmieniony kształt przestrzeni, zdeformowany przez masywne obiekty, Powoduje grawitację, która w rzeczywistości jest właściwością zdeformowanej przestrzeni, a nie prawdziwą siłą. Chociaż równania nie mogą normalnie wytworzyć „geometrii ujemnej”, można to zrobić za pomocą”masy ujemnej”. Te same równania nie wykluczają istnienia masy ujemnej.

zarówno ogólna teoria względności, jak i grawitacja Newtonowska wydają się przewidywać, że ujemna masa wytworzyłaby odpychające pole grawitacyjne., W szczególności Sir Hermann Bondi zaproponował w 1957 roku, że ujemna masa grawitacyjna w połączeniu z ujemną masą bezwładnościową będzie zgodna z silną zasadą równoważności ogólnej teorii względności i newtonowskich praw zachowania liniowego pędu i energii. Dowód bondiego dawał rozwiązania równań względności bez osobliwości. W lipcu 1988 roku Robert L. Forward przedstawił na konferencji AIAA/ASME/SAE/ASEE 24th Joint Propulsion Conference referat, w którym zaproponował ujemny grawitacyjny układ napędowy masy Bondiego.,

Bondi zauważył, że ujemna masa spadnie w kierunku (a nie od) „normalnej” materii, ponieważ chociaż Siła grawitacyjna jest odpychająca, to ujemna masa (zgodnie z prawem Newtona, F=ma) reaguje przyspieszając w przeciwnym kierunku siły. Normalna masa, z drugiej strony, odpadnie od negatywnej materii. Zauważył, że dwie identyczne masy, jedna dodatnia i jedna ujemna, umieszczone blisko siebie, przyspieszą się w kierunku linii między nimi, a masa ujemna będzie gonić za masą dodatnią., Zauważ, że ponieważ ujemna masa nabywa ujemną energię kinetyczną, całkowita energia przyspieszających mas pozostaje na poziomie zerowym. Forward zauważył, że efekt samoczynnego przyspieszania wynika z ujemnej masy bezwładności i może być wywołany bez sił grawitacyjnych między cząstkami.

Standardowy Model fizyki cząstek elementarnych, który opisuje wszystkie obecnie znane formy materii, nie zawiera ujemnej masy., Chociaż ciemna materia kosmologiczna może składać się z cząstek spoza Modelu Standardowego, których natura nie jest znana, ich masa jest pozornie znana – ponieważ postulowano ich oddziaływanie grawitacyjne na otaczające obiekty, co oznacza, że ich masa jest dodatnia. Z drugiej strony proponowana ciemna energia kosmologiczna jest bardziej skomplikowana, ponieważ zgodnie z ogólną teorią względności wpływ zarówno gęstości energii, jak i podciśnienia przyczynia się do jej efektu grawitacyjnego.,

piąta siła

zgodnie z ogólną teorią względności każda forma Energii łączy się z czasoprzestrzenią, tworząc geometrie powodujące grawitację. Długo zastanawiano się, czy te same równania stosuje się do antymaterii. Zagadnienie zostało uznane za rozwiązane w 1960 roku wraz z rozwojem symetrii CPT, która wykazała, że antymateria podąża za tymi samymi prawami fizyki co” normalna ” Materia, a zatem ma dodatnią zawartość energii, a także powoduje (i reaguje) grawitację jak normalna Materia (zobacz grawitacyjne oddziaływanie antymaterii).,

przez większość ostatniego ćwierćwiecza XX wieku społeczność fizyków była zaangażowana w próby stworzenia jednolitej teorii pola, jednej teorii fizycznej, która wyjaśnia cztery podstawowe siły: grawitację, elektromagnetyzm oraz silne i słabe siły jądrowe. Naukowcy poczynili postępy w jednoczeniu trzech sił kwantowych, ale grawitacja pozostała „problemem” w każdej próbie. Nie powstrzymało to jednak wielu takich prób.,

generalnie próby te starały się „kwantyzować grawitację” poprzez umieszczenie cząstki, grawitonu, który przenosił grawitację w taki sam sposób, jak fotony (światło) przenoszą elektromagnetyzm. Proste próby w tym kierunku nie powiodły się jednak, prowadząc do bardziej złożonych przykładów, które próbowały wyjaśnić te problemy. Dwie z nich, supersymetria i supergrawitacja związana z teorią względności, wymagały istnienia niezwykle słabej „piątej siły” niesionej przez grawifoton, która połączyła ze sobą kilka „luźnych końców” w kwantowej teorii pola, w zorganizowany sposób., Jako efekt uboczny obie teorie wymagały również, aby ta piąta Siła oddziaływała na antymaterię w sposób podobny do antygrawitacji, dyktując odpychanie od masy. W latach 90. przeprowadzono kilka eksperymentów w celu zmierzenia tego efektu, ale żaden nie przyniósł pozytywnych wyników.

w 2013 roku CERN poszukiwał efektu antygrawitacyjnego w eksperymencie mającym na celu badanie poziomu energii w antyhydrogenie. Pomiar antygrawitacji był tylko „interesującym pokazem” i był niejednoznaczny.

General-relatywistyczna Edycja „warp drives”

istnieją rozwiązania równań pola ogólnej teorii względności, które opisują „Napędy warp” (takie jak Metryka Alcubierre ' a) i stabilne, przejezdne tunele czasoprzestrzenne. To samo w sobie nie jest istotne, ponieważ każda geometria czasoprzestrzeni jest rozwiązaniem równań pola dla pewnej konfiguracji pola tensora naprężeń i energii (zobacz dokładne rozwiązania w ogólnej teorii względności)., Ogólna teoria względności nie ogranicza geometrii czasoprzestrzeni, chyba że zewnętrzne ograniczenia są umieszczone na tensorze naprężenia-energii. Geometria Warp-drive i traversable-wormhole są dobrze zachowane w większości obszarów, ale wymagają regionów egzotycznej materii; dlatego są wykluczone jako rozwiązania, jeśli tensor energii naprężenia jest ograniczony do znanych form materii. Ciemna materia i ciemna energia nie są w tej chwili wystarczająco zrozumiałe, aby przedstawić ogólne stwierdzenia dotyczące ich przydatności do napędu warp.,

Breakthrough Propulsion Physics ProgramEdit

pod koniec XX wieku NASA zapewniła finansowanie programu Breakthrough Propulsion Physics Program (BPP) od 1996 do 2002 roku. Program ten badał wiele „dalekich” projektów napędów kosmicznych, które nie otrzymywały finansowania za pośrednictwem zwykłych kanałów uniwersyteckich lub komercyjnych. Koncepcje antygrawitacyjne były badane pod nazwą „diametric drive”. Prace nad programem BPP kontynuowane są w niezależnej, niezwiązanej z NASA Fundacji Tau Zero.