Il dispositivo EmDrive potrà essere utilizzato per viaggiare nello spazio?

L’idea alla base dell’EmDrive venne formulata quasi venti anni fa dallo scienziato inglese Roger Shawyer. Il dispositivo secondo, l’ideatore potrebbe rendere possibile spingere nello spazio le astronavi senza nessun tipo di propulsione evidente, nessun propellente e senza uno scarico. Un sistema di propulsione che va oltre le più sfrenate fantasie.
L’ideatore propose di ottenere propulsione pompando all’interno di una camera conica delle microonde che, rimbalzando, avrebbero fornito l’energia necessaria per spingere un’astronave nello spazio. Ma c’è un problema, il funzionamento dell’EmDrive si scontra con la legge di conservazione dell’energia, in quanto è impossibile creare forza dal nulla.
L’EmDrive non vìola solo la nostra comprensione dell’Universo; gli esperimenti che pretendono di misurare un effetto non sono stati replicati. L’EmDrive sembra un sogno irrealizzabile. Il dispositivo è stato chiamato in vari modi, EmDrive, Q-Drive, RF Resonant Cavity, Impossible Drive. Ogni sua incarnazione, tuttavia afferma la stessa cosa: un fascio di microonde rimbalza all’interno di una camera chiusa e magicamente si ottiene una spinta.
Nell’Universo queste “magie” non sembrano esistere e anche tutte le forme di missilistica richiedono la conservazione della quantità di moto. Per compiere un movimento in avanti si deve spingere qualcosa nella direzione opposta al moto. Quando ci alziamo spingiamo al suolo i piedi e i razzi spingono indietro i loro gas di scarico per ascendere in orbita.
L’EmDrive non fa nulla di tutto questo, è una semplice scatola a forma di tronco di cono con delle microonde che vi rimbalzano all’interno, apparentemente in grado di muoversi in una maniera totalmente diversa dai sistemi che fanno ricorso alle normali leggi fisiche.
Le spiegazioni sul funzionamento dell’EmDrive superano i confini della fisica conosciuta. Forse interagisce con l’energia del vuoto quantistico, ma questa non avrebbe la capacità di imprimere una qualche spinta. Forse quello che sappiamo sulla spinta è incompleto o errato. Oppure ci troviamo di fronte a una nuova fisica scoperta dagli ideatori dell’EmDrive.
Per spiegare la spinta ci dobbiamo affidare alla conservazione della quantità di moto. La conservazione della quantità di moto è piuttosto semplice: In un sistema chiuso la quantità di moto totale si mantiene costante nel tempo. La condizione di isolamento si esprime nel fatto che sia nulla la risultante delle forze esterne. Il principio deriva dall’ipotesi di omogeneità dello spazio.
L’idea della conservazione della quantità di moto è nota da secoli (implicita nella famosa seconda legge di Newton), ma all’inizio del 1900 ha acquisito un nuovo status. Il brillante matematico Emmy Noether ha dimostrato che la conservazione della quantità di moto (insieme ad altre leggi di conservazione, come la conservazione dell’energia) sono un riflesso del fatto che il nostro Universo possiede certe simmetrie.
Possiamo effettuare esperimenti di fisica in ogni luogo dell’Universo tenendo ovviamente conto delle differenze ambientali, i risultati saranno sempre gli stessi. Questa è una simmetria della natura: alla fisica non interessa dove si svolgono gli esperimenti. Noether si rese conto che questa simmetria dello spazio porta direttamente alla conservazione della quantità di moto. Non può esistere uno senza l’altro. Quindi, se l’EmDrive mostra una violazione della conservazione della quantità di moto (cosa che sembrerebbe fare), allora questa fondamentale simmetria della natura deve essere stata in qualche modo violata.
Ogni singola teoria fisica, dalle leggi di Newton alla teoria quantistica dei campi, mostra la simmetria spaziale (e la conservazione della quantità di moto) nelle equazioni di base. In effetti, la maggior parte delle moderne teorie fisiche sono semplicemente complicate riaffermazioni della conservazione della quantità di moto. Trovare una rottura in questa simmetria non sarebbe solo un’estensione della fisica conosciuta, ma sconvolgerebbe completamente secoli di comprensione di come funziona l’Universo.
Le rivoluzioni non sono certamente impossibili, in passato ne sono avvenute tante e ne avverranno altre in futuro, tuttavia in questo caso servono esperimenti convincenti e riproducibili che finora non ci sono stati. Fin dalla sua origine, il concetto di EmDrive ha portato gruppi di ricerca ad affermare di aver misurato una forza netta proveniente dal dispositivo esaminato. I ricercatori hanno misurato un effetto incredibilmente piccolo: una forza così piccola da non poter muovere nemmeno un pezzetto di carta. Ciò porta a significative incertezze statistiche ed errori di misurazione.
Tutti i risultati che per ora sono stati pubblicati hanno prodotto misurazioni che non vanno oltre “a malapena qualificabile per la pubblicazione”. Altri gruppi di ricercatori hanno sviluppato i propri EmDrive, tentando di replicare i risultati, come dovrebbero fare nelle indagini scientifiche serie. Quei tentativi di replica, o non riescono a misurare nulla o hanno trovato qualche variabile che può facilmente spiegare i magri risultati misurati, come l’ interazione del cablaggio nel dispositivo con il campo magnetico terrestre .
A vent’anni dalla sua prima apparizione l’EmDrive non ha ancora svelato i suoi misteri. Molti esperimenti sono stati eseguiti, ma nessuno ha fornito spiegazioni se non il pavido tentativo di sgretolare leggi fisiche inviolate da oltre un secolo. Una rivoluzione per i viaggi spaziali o un sogno irrealizzabile che rimarrà tale? la risposta sembra chiara, basta osservare da che parte sta la natura.
Fonte: https://www.space.com/can-emdrive-space-propulsion-concept-work