El documento "Em Drive" está fuera; necesito ayuda para entenderlo

Scott Manley nos dice (ver también Engadget ) que el documento revisado por pares de la unidad sin reacción ya está disponible y explica muy bien los conceptos básicos. Si funciona, violaría la antigua creencia de que se conserva el momento lineal.

Miré el papel y no tardé mucho en encontrar una palabra extraña. ( captura de pantalla ) La primera oración del resumen dice:

Se completó una campaña de prueba de vacío que evalúa el rendimiento de empuje impulsivo de un artículo de prueba de radiofrecuencia cónico excitado en el modo de magnitud transversal 212 a 1937 MHz.

¿Qué es un "modo transversal de magnitud 212"? ¿Podría ser un modo *magnético transversal" en realidad? Ese es un término real, y se escribiría T METRO 212 , que tiene tres índices en lugar de dos porque es una forma más compleja que un cilindro. ¿O es un nuevo tipo de modo resonante? ¿Es esto lo que significa la publicación en una revista revisada por pares? ¿Todos los revisores y el editor de la revista aprobaron este artículo, incluido el resumen?

Además, el amplificador de RF está en equilibrio torsional y la alimentación de CC se suministra a través de contactos deslizantes de metal líquido "para eliminar las fuerzas del cable " . Consulte el problema de la barra deslizante, fig. 10.12.1 ). La magnitud de la fuerza aumentaría linealmente con la corriente (y, por lo tanto, con la potencia de RF). No veo ninguna discusión sobre esta fuerza en el equilibrio torsional, o la estimación de su magnitud, pero parece que cuando probaron el empuje inverso, los contactos deslizantes también se movieron hacia el otro lado. ¿Se abordó esta fuerza en publicaciones anteriores, o los revisores también la pasaron por alto?

arriba: Ejemplo de una unidad electromagnética sin reacción que se prueba dentro de una cámara de vacío, de National Geographic . Tenga en cuenta que se supone que la unidad produce del orden de 30 a 100 micro-Newtons, que es aproximadamente el peso de unos pocos mosquitos .

arriba: El problema de la "barra deslizante" desde aquí .

je. De la segunda oración en el artículo real: "Aquí se muestra que un artículo de prueba de RF cónico cargado dieléctricamente se excita en el modo magnético transversal 212 (TM212)" [énfasis agregado].
Los equilibrios torsionales hacen posibles las mediciones precisas de fuerzas extremadamente pequeñas, pero la elegancia se vence si luego se hace contacto físico con ella. Los revisores deberían haber insistido en una descripción de dónde y con qué fuerza lo tocaban. Vas de compras, el tendero te dice un precio que desafía las leyes de la física y luego agrega "por cierto, tenía mi pulgar en la balanza"... ¿no querrías al menos preguntar "bueno, cuánto te esforzaste?" ¿empujar?"
Esto es más adecuado para la física que para la exploración espacial.
@Hobbes no, en realidad no. ¡Usamos la física de la escuela secundaria en SX SE todo el tiempo! No hay duda aquí sobre la física en absoluto. Se trata de la prueba de un propulsor para la propulsión espacial. El hecho de que haya un diagrama que tenga un campo magnético no significa que esté fuera de tema. Si bien una discusión sobre la física propuesta detrás de la falta de conservación del impulso del impulso podría ir allí, se trata de los procedimientos correctos de prueba del propulsor. No movería todas las preguntas de propulsión de iones y propulsión de fotones a Physics SE también solo porque tienen física, ¿verdad?
Propongo moverlo porque su pregunta es sobre la metodología del experimento, que está más relacionada con la física que con la aplicación de este impulso para sondas espaciales. Solo trato de hacer esta pregunta frente a la audiencia con más probabilidades de poder responderla.
@Hobbes La segunda parte de la pregunta es " ¿Se abordó esta fuerza en publicaciones anteriores, o los revisores también se lo perdieron? " La fuerza de Lorenz no está bajo ninguna duda; no estoy preguntando si sucede o no, es lo que hace sonar los timbres y girar los motores. Estoy preguntando si estos científicos de propulsión han abordado previamente estos problemas en artículos de propulsión anteriores o no. No hay duda sobre la física aquí. (la primera parte es la pregunta sobre el error en la primera oración). No mueva esto a Physics SE; no estoy haciendo una pregunta sobre física.
@Andy se trata de este documento sobre esta forma de propulsión. "¿Qué es un 'modo transversal de magnitud 212'? ... ¿es un nuevo tipo de modo resonante?" y sobre la fuerza producida por un bucle de corriente continua: "¿Se trató esta fuerza en publicaciones anteriores...?" Estas son preguntas que pueden ser respondidas por personas familiarizadas con los eventos y noticias sobre esta forma potencial de propulsión y que hayan leído sobre ella específicamente. Ahora es de mañana en los EE. UU., démosle a esta pregunta al menos 24 horas completas en SX SE y veamos si alguien allí quiere comentar.
El hecho de que se midieran empujes muy diferentes según los detalles precisos de la sintonización de RF sugiere que las fuerzas de Lorentz en los conductores no están involucradas en absoluto, ya que serían extremadamente predecibles y consistentes basándose únicamente en la corriente.
@NathanTuggy Ese es un buen punto, lo descarta como la única causa, no estoy seguro si significa que no está involucrado en absoluto (al menos hay una tendencia, si entiendo correctamente) Pero tengo curiosidad si este tipo de efecto ha sido abordado (para esta prueba) o no.

Respuestas (2)

Las fuerzas de Lorentz que interactúan consigo mismas se abordaron en la sección 8, punto 3, junto con otros errores similares:

El tercer error es la interacción magnética, que tiene el potencial de un falso positivo resultante de las corrientes de CC en los cables de alimentación que interactúan durante el funcionamiento del artículo de prueba con los campos magnéticos ambientales (p. ej., el campo local de la Tierra, el amortiguador magnético) para generar un desplazamiento de par en el péndulo. Todos los cables de alimentación de CC son de par trenzado o par blindado trenzado para minimizar la interacción magnética. El artículo de prueba se prueba en orientaciones de avance, retroceso y empuje nulo, pero el enrutamiento y la orientación del cable de alimentación de CC es el mismo para las tres configuraciones (los cables de alimentación entran desde la parte superior del artículo de prueba), lo que significa que cualquier falso positivo será el resultado. misma magnitud y polaridad para las tres pruebas. Esto no se observa durante la campaña de prueba.

( Papel original )

Dado que los conductores se montaron de la misma manera para todas las pruebas, cualquier fuerza de Lorentz del metal líquido siempre aparecería en la misma dirección y con aproximadamente la misma cantidad de energía que para cualquier otra prueba con la misma corriente continua. Pero el empuje medido del equipo de prueba fue muy sensible al ajuste preciso del oscilador RF PLL, y el empuje medido cambió de dirección o desapareció de manera apropiada con las diferentes configuraciones.

No aborda la autointeracción, aborda la interacción con los "campos ambientales" y no aborda los cambios del área de bucle abierto debido al movimiento de los contactos en el metal líquido, pero ha identificado probablemente lo más parecido a eso. "... potencial para un falso positivo resultante de las corrientes de CC en los cables de alimentación que interactúan... con los campos magnéticos ambientales (p. ej., el campo local de la Tierra, el amortiguador magnético)... "pero dicen que la configuración de la ruta de CC no no cambia para las tres pruebas. Su punto sobre la gran no repetibilidad está bien entendido. ¡Gracias por tomarse el tiempo para profundizar!
Debe probarse no solo con corriente continua, sino también con corriente alterna. Cuando se usa corriente alterna, no debe haber fuerzas de Lorentz porque los semiciclos positivos y negativos compensarán. El campo magnético terrestre se puede compensar con una bobina de Helmholtz. Incluso es posible generar un campo magnético local en dirección opuesta al campo magnético terrestre o variar la intensidad del campo.
@Uwe: Sospecho que AC-all-the-way habría sido difícil de conectar, pero en cualquier caso, ¿puede identificar un escenario de error hipotético específico que AC evitaría y que la configuración descrita no?
@Uwe et al. A menos que estemos desechando toda la física de la escuela secundaria y no solo la conservación del momento, todo lo que se necesita es un diagrama o una foto de las rutas de CC para estimar el par resultante debido a la autointeracción de un área de bucle variable. Si los dos contactos están cerca y ambos cerca del eje de rotación, será más pequeño, si están más separados y ubicados lejos del eje, será más grande. De cualquier manera, se puede estimar fácilmente suponiendo que uno todavía crea en la ciencia. Por supuesto, aún se necesitan pruebas de validación, pero una aún proporciona estimaciones sencillas cuando es posible.

por partes,

¿Qué es un "modo transversal de magnitud 212"?

No encontré nada en la literatura sobre "magnitud transversal". A primera vista tienes razón, probablemente se referían a "modo magnético transversal".

¿Es esto lo que significa la publicación en una revista revisada por pares?

La revisión por pares es un proceso largo y doloroso con numerosos ciclos de revisión que pueden durar años. Es comprensible que puedan pasar por alto algunos errores tipográficos y simples. Quizás los autores puedan corregir esto en el futuro.

¿Se abordó esta fuerza en publicaciones anteriores, o los revisores también la pasaron por alto?

Las balanzas de torsión tienen una larga historia midiendo fuerzas hasta el nivel de nano-newton, y muchas de ellas usan contactos de metal líquido como contactos "sin fricción". Si la fuerza de Lorentz fuera un problema real, probablemente cualquier grupo de investigación lo habría informado antes. . El problema aquí es que no tienes ni un campo magnético estático externo, ni un área más grande para empujar.

Algunos artículos sobre balances de empuje que podrían ser útiles (quizás no exactamente el mismo caso que en el documento): artículo 1 , artículo 2 , artículo 3

También puedo sugerirle que eche un vistazo a los muchos artículos publicados por la comunidad de propulsión eléctrica sobre los balances de empuje, puede encontrar más cosas que yo: Archivo de artículos de ERPS

¿Puede citar un ejemplo particular de una balanza torsional con contactos de metal líquido que suministren unos 100 vatios de potencia eléctrica (probablemente varios amperios) a una caja de componentes electrónicos colocada encima de la balanza? Me gustaría ver un diagrama o una foto y una discusión (no paga).
No estoy defendiendo el proceso de revisión por pares: la crítica a este tipo de "validación" es ampliamente conocida (por ejemplo , enlace 1 o enlace 2 )
En realidad, si busca lo suficientemente profundo, puede encontrar muchos artículos con errores graves como números incorrectos, referencias falsas, etc. Este error en su artículo no es "aceptable", pero quizás sea compatible con la realidad de la ciencia. Editaré mi respuesta para agregar alguna referencia específica.
Solo para terminar: otra evaluación
@Andy y uhoh, tomen la discusión sobre si los comentarios de uhoh son necesarios o no para chatear. Los comentarios no son para una discusión extensa; esta conversación se ha movido a chat .
Puedo leer los dos primeros enlaces. Esos no parecen ser equilibrios torsionales. Son balanzas gravitatorias. Equilibran el peso del lado izquierdo del peso del lado derecho, parece que se llama equilibrio de empuje torsional. Las fuerzas son verticales. Una balanza de torsión o péndulo de torsión (hasta donde yo sé) cuelga de una "cuerda" (fibra de cuarzo) y las fuerzas se equilibran en el plano horizontal alrededor del punto de suspensión. Ver aquí: npl.washington.edu/eotwash/torsion-balances Ahora me pregunto, ¿el papel en mi pregunta realmente usó un verdadero equilibrio torsional?
Pero uno se toma el tiempo de señalar claramente que las conexiones eléctricas están ubicadas cerca del eje. "Se ha desarrollado un sistema de contacto axial de metal líquido para minimizar la influencia de las conexiones eléctricas". (Seifert1 et al)
Sí lo hizo. En la respuesta: la Prueba 1 trata sobre una balanza de torsión sin contactos de metal líquido, la Prueba 2 una balanza de torsión con contacto de metal líquido y la Prueba 3 sobre una balanza de péndulo invertido con contacto de metal líquido. Pongo estos tres ejemplos solo para que os hagáis una idea del estado actual de la tecnología.
Bueno, gracias. En el documento 1 (Polzin et al) están colocando y quitando pesas de la balanza para calibrarla; vea la Figura 3. No coloca pesas en una balanza torsional para calibrarla. Los equilibrios torsionales giran, generalmente alrededor de un eje vertical. OK, agradezco su tiempo y esfuerzo extra para juntar esto. Me tomaré un poco de tiempo ahora para leerlos en detalle. ¡Es realmente útil!
El documento "Em Drive" está fuera; necesito ayuda para entenderlo
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