Saulės burė "prieštarauja fizikos dėsniams"

   Kitos kartos kosminių laivų variklių sistemos gali nugrimzti į užmarštį net nepradėjus jų naudoti. Vienas fizikas tvirtina, kad saulės burės - naujas techninis principas, siekiantis panaudoti erdvėlaivių varymui saulės šviesos sukuriamą slėgį - prieštarauja fizikos dėsniams.

   Šiuo metu ir NASA, ir Europos kosmoso tyrimų agentūra kuria saulės bures ir nors šis principas nebuvo niekad išbandytas, jis yra gana paprastas. Saulės burė yra milžiniškas veidrodis, atspindintis saulės spinduliuojamus fotonus ten, iš kur jie atsklido. Nors fotonai ir neturi masės, yra manoma, kad jie turi judesio kiekį, todėl, pagal impulso tvermės dėsnį, atsimušdamas nuo burės fotonas praras dalį savo energijos ir pastums burę priešinga kryptimi.

   Tačiau Thomas Goldas iš Cornellio universiteto (JAV) tvirtina, kas saulės burių kūrėjai pamiršo kai kuriuos termodinamikos - fizikos skyriaus, nagrinėjančio šilumos mainus - dėsnius. Saulės burė yra idealus veidrodis, o tai reiškia, kad ji atspindi visus į ją krintančius fotonus. Goldas sako, kad atsispindėjusių nuo idealaus veidrodžio fotonų temperatūra nepakinta. Todėl tenka prisiminti termodinamikos dėsnį, vadinamą Carnot taisykle, sakančią, kad niekuomet nieko negausite veltui: jei atspindėtų fotonų temperatūra nepakinta, iš jų neįmanoma išskirti energiją, reikalingą burės pajudinimui (www.arxiv.org/html/physics/0306050).

   Tai nereiškia, kad saulės spinduliai negali sukurti jokios jėgos - kometų uodegos yra nukreiptos nuo saulės ir tuo dažnai yra remiamasi įrodinėjant saulės burių idėjos realumą. Bet Goldas sako, kad šiuo atveju taip yra dėl to, kad kometos uodega nėra idealus veidrodis: ji sugeria šiek tiek šviesos. Carnot taisyklei nėra prieštaraujama tol, kol šviesą sugeriantis objektas yra šaltesnis už pačią sugeriamą spinduliuotę. Tuo tarpu fotonus sugerianti saulės burė įkaistų per kelias sekundes.

   Goldo darbas buvo sutiktas su nemažu skepticizmu. "Gal ir yra riba, sakanti, kurią saulės spinduliuotės energijos dalį galima paversti darbu, bet nemanau, kad tai bus termodinaminė riba," sako Kembridžo universiteto (Anglija) termodinamikos ekspertas Jeffrey Lewinsas. Tačiau Goldas tvirtina, kad su termodinamika vis tik būtina skaitytis.

   Ko gero, Goldo teoriją patvirtina keistas prietaisas, vadinamas Krukso (Crookes) radiometru. Jį sudaro keturios mentelės, pritvirtintos prie ašies ir patalpintos vakuume. Viena kiekvienos mentelės pusė yra padengta sidabru, o kita juodu absorberiu. Padėjus rotorių saulės švieson, jis pradeda suktis. Jeigu saulės burių teorija būtų teisinga, rotorius turi suktis taip, kad sidabruoti paviršiai judėtų nuo šviesos. Bet iš tikrųjų jis sukasi priešinga kryptimi, tiksliai taip, kaip ir sako Goldas.

   Ginčas bus išspręstas rugsėjo mėnesį, kai amerikiečiai paleis pirmąją saulės burę - Cosmos 1. 100 kg svorio erdvėlaivis bus pakeltas į orbitą, o po to bus išskleistas jo didelis veidrodis. Projektui vadovaujančio Louis Friedmano kol kas neišgąsdino Goldo kritika. "Saulės buriavimas yra įmanomas," tvirtina jis.


Mokslo įdomybės