Zní to bláznivě, ale Shawyer se svými kolegy experimentálně dokázali, že je možné vyvinout tah pouze prostřednictvím mikrovln.
Srdcem celého motoru je uzavřený kónický měděný válec, do něhož jsou z magnetronu pouštěny mikrovlny a rezonují v něm jako ve zvonu.

Vzhledem k tomu, že mikrovlny jsou nízkofrekvenční formou světla, neřídí se podle klasické fyziky, ale podle Einsteinovy speciální teorie relativity. Podobně jako světlo a další formy elektromagnetického záření mají i mikrovlny povahu vln a zároveň pohybujících se částic. V tom samém okamžiku, kdy se mikrovlnné částice pohybují rychlostí světla, neboli fázovou rychlostí (phase velocity), vlnění předává energii skupinovou rychlostí (group velocity). Skupinová rychlost je výsledkem vzájemné interakce vln o různých vlnových délkách.

Zvětšit obrázek

Mikrovlnný zvoneček...

Podle Einsteina je fázová rychlost elektromagnetických částic v odpovídajícím médiu rovna vždy rychlosti světla, nicméně v jakémkoliv pohyblivém místě pozorování se skupinová rychlost liší. Skupinová rychlost může být v rozmezí od nulové až po rychlost světla (někteří fyzikové předpokládají, že i větší) - a tento rozdíl způsobuje i rozdíl v pohybové energii narážející na nepřekonatelnou bariéru, jinými slovy vyvíjenému tahu na tuto bariéru. Je tedy možné mít láhev plnou elektromagnetických vln vyvíjející větší sílu na jednom konci než na tom druhém.

Neuvěřitelné, ale je to tak.

V případě prototypu EmDrive je uzavřená rezonační dutina širší na jednom konci než na druhém. Matematická analýza ukazuje, že skupinová rychlost je vyšší na širším konci než na tom úzkém a tudíž vzniká "čistá síla" (net force) vyzařovaná z širšího konce. Tato síla je úměrná efektivitě, se kterou dutina rezonuje, neboli kolikrát se vlna odrazí, než ztratí na síle. Tento ukazatel Shawyer nazývá Q.

Většina akademiků před touto myšlenkou strachy brala nohy na ramena, aby se náhodou nezapletli s něčím tak kontroverzním. Nakonec potřebné výpočty dodal Dr Richard Paris, profesor matematiky University of Abertay, Dundee. Jakkoliv mohou být teoretické analýzy chybné, není možné popřít, že prototyp přístroje se chová podle předpokladů.

Resonátor prototypu EmDrive je z mědi a je plněn mikrovlnami ze sériově vyráběného magnetronu o frekvenci 2,5GHz, výkonu 850W s účinností přibližně 70%. Od elektromagnetických a radiofrekvenčních interferencí je odstíněn kovovým EMC krytem. Celkově aparát váží 15Kg a vypadá jako plechová krabice. Testy probíhaly na klasické váze s protizávažím. Výzkumník jednoduše uvedl váhu do vyrovnané polohy a zapnul zařízení do chodu. Po zapnutí najednou vážilo zařízení o dva gramy méně (15kg - 2g), a když je otočili vzhůru nohama, tak vážilo o dva gramy více (15kg + 2g).
 

Zvětšit obrázek

... předvádí dva gramy zvonění.

Docela slušný výkon na plechovou krabici zapnutou do proudu. Někomu se mohou dva gramy za 850W zdát málo, ale v porovnání s iontovým motorem Evropské sondy SMART-1, která nedávno uhodila do Měsíce, je to obrovský rozdíl a navíc k němu není zapotřebí žádné palivo.

Vývoj funkčního motoru byl naplánován do tří fází. Výsledkem první fáze je výše popsaný aparát prokazující správnost konceptu. K realizaci druhé fáze obdržela společnost SPR Ltd v roce 2004 od britského Ministerstva průmyslu a obchodu grant ve výši 125.000,- liber s cílem postavit přesvědčivou demonstraci této technologie. Měla by mít podobu motoru zavěšeného na otáčivém ramenu, který po zapojení roztáčí toto rameno. Sám Shawyer na oficiálním webu své společnosti (http://www.emdrive.com ) tvrdí, že již úspěšně otestovali pokusnou jednotku, která konvertuje sluneční záření přímo do dopředného pohybu.

Třetí fáze spočívá v sestrojení supravodivého rezonátoru, který by měl neporovnatelně vyšší Q než současné prototypy. Podle neověřených odhadů by mohl takový rezonátor při vstupním výkonu 1 kW zvednout až 3 tuny.

Primárně byl tento způsob pohonu vyvíjen pro satelity a vesmírné sondy, kterým by ušetřil velké procento váhy, kterou zabírá palivo. Značně by tak snížil náklady celého kosmického průmyslu. Jako další možné uplatnění se nabízí využití supravodivého motoru k anulaci gravitace, přičemž horizontální pohyb by zajišťovaly klasické vrtule. Odpadla by tak potřeba křídel u všech létajících strojů. Aplikací by se našlo nepřeberně.

Zní to celé trochu jako nultá epizoda ze StarTreku křížená s Hvězdnými válkami a nedostatek informací na webu tomu jen napomáhá. Na druhou stranu je to tématem jednoho z hlavních článků posledního vydání renomovaného časopisu New Scientist. Pokud by se tento jev prokázal jako skutečný, znamenalo by to totální revoluci v dopravě a pak by nebylo divu, že to stojí za trochu utajování.

Uvidíme, co se z toho vyklube. Já osobně vím zatím pouze o dvou způsobech létání bez pohyblivých součástí, a to pomocí magnetické levitace a tzv. "lifter" .  Jestli k nim přibude i mikrovlnný rezonátor, ukáže čas.

Poznámka redakce: Pokud nám fyzikové pošlou případné opravy či doplnění,, rádi vše uvedeme na pravou míru.

Linky:
http://www.newscientist.com/channel/fundamentals/mg19125681.400-relativity-drive-the-end-of-wings-and-wheels.html
http://www.theengineer.co.uk/Articles/Article.aspx?liArticleID=295931
http://www.theengineer.co.uk/Articles/Article.aspx?liArticleID=295931
http://www.shelleys.demon.co.uk/fdec02em.htm
http://www.emdrive.com/
http://forum.keypublishing.co.uk/archive/index.php?t-34574.html