重新全面測試電磁驅動引擎證明無法產生任何推動力

電磁驅動引擎 （EmDrive）是一種假想的火箭，支持者聲稱它可以在沒有排氣的情況下產生推動力。這將違反所有已知的物理學。2016年，美國太空總署先進推進物理實驗室，因為它以鷹做標誌，所以暱稱為鷹工廠（Eagleworks）實驗室的一個團隊聲稱要測量電磁驅動引擎設備的推動力，這個消息引起轟動。科學家複製這個令人震驚的實驗結果，最新測試得出一個簡單的答案：鷹工廠的測試結果來自發動機支架發熱，而不是任何新的物理現象。

電磁驅動引擎是一個相對簡單的設備：它是一個不完全對稱的空腔（empty cavity）。根據電磁驅動引擎的擁護者的說法，儘管驅動器無洩漏，但通過在腔體內部反射電磁輻射，腔體中的錐度會導致發動機產生淨推動力。在2016年，美國太空總署鷹工廠實驗室的一個團隊測量了他們電磁驅動引擎實驗的淨推動力，聲稱這是對物理學和太空飛行的理解的一次革命。

物理學家對此表示懷疑。動量守恆表明靜止的物體如果沒有作用在其上的淨力就無法移動，這與鷹工廠實驗聲稱的突破互相違背。但是，幾個世紀以來，動量守恆已經經受了無數次的考驗，實際上該原理構成幾乎每個物理理論的基石。因此從本質上講，幾乎每次進行物理測試時，動量守恆也是不變。

本著真實的科學原理必定能夠複製的精神，由德國德累斯頓的大學（Dresden University of Technology）以馬田·塔瑪（Martin Tajmar）教授領導的研究團隊重建鷹工廠實驗裝置。

借助新的測量標尺結構和同一發動機的不同懸掛點，塔瑪教授團隊能夠再現與美國太空總署團隊所測量的推動力相似的觀測到移動量，而且還可以通過點懸掛使它們消失。

本質上，鷹工廠實驗室電磁驅動引擎的推動力來自於他們用來測量推力秤的加熱，而不是驅動引擎本身的任何運動。

當功率流入電磁驅動引擎時，發動機會預熱。這也使秤上的固定元件翹曲，使秤移動到新的起點。我們能夠通過改良結構來防止這種情況發生。塔瑪教授的結論為電磁驅動引擎的夢想打上蓋棺最後的釘子。

【圖：互聯網；文：節譯自今日宇宙網頁】三篇研究全文刊登在2021年3月舉行的Space Propulsion 2020+1研討會