挑戰傳統物理理論 科幻引擎通過評估

人類對物理學的理解已達到新發明只能在現有框架下進行完善了嗎？科幻小說中推翻科學理論的新裝置例如時光機、超光速引擎、反重力車之類的東西不會出現了嗎？事實恐非如此。

電磁引擎最近在科學界投下一顆重磅炸彈。雖然大部份科學家仍存疑，卻不得不認真對待。這是英國科學家羅格．索耶1999年提出的概念。他認為在一個圓錐體、兩端密封的空腔射入適當波長的微波，其在腔室內的反射會產生有方向性的推力。該理論因違反牛頓第3運動定律而被斥為偽科學，科學界大多認為這種微量推力是忽略了熱對流等測量誤差的結果。

但索耶經過多年努力終於得到肯定的結果。美國太空總署（NASA）的伊格勒沃克實驗室在一個真空腔室中進行一組認真的實驗，結果發現電磁引擎真的會產生微量推力，而且推力的出現與微波的開關一致，反轉電磁引擎尾端朝向時，推力的方向也會反轉。實驗同時確認推力大小會隨微波輸出等量變化，約每千瓦輸入功率可產生1.2毫牛頓推力。這些結果通過同行評審程序，登上美國航空航天協會《推進與動力期刊》。

加州大學物理學家吉姆．伍德瓦特說：「這裏涉及的問題是利用試驗來觀察其是否為真實。我知道，研究合作者保羅的工作做得很漂亮。但坦誠地講，我懷疑它的真實性。但他們得到理論上無法解釋的結果。問題是：推力是怎麼產生的？」

由於不符合動量守恆理論，且有達到超光速的潛能，因此也不符合愛因斯坦相對論中的光速不變假設，論文很小心地以實驗方式、內容與結果為主。雖提及對背後理論的猜測，但並未在實驗中試圖去對任何理論做出進一步分析。研究提出一種具爭議性的量子原理觀點，認為推力來源於未被觀測到的更小粒子。

而對結果最簡單的確認方式是發射一枚配備電磁引擎的衛星上太空，如果啟動後軌道改變，那就是真的產生推力。有不少團隊已準備在未來幾個月內發射實驗衛星。天體物理學家布瑞恩．考博萊恩表示，雖尚需進一步驗證，「但不能低估這種研究的里程碑意義，我們在這篇新論文中清晰地看到試驗裝置和結果」。

如果電磁引擎是真的，衝擊將無與倫比。從實務層面來說，這等同於一組只要有電力就能無限運轉的引擎。就算現在這種推力非常微弱，也足以取代化學能或離子引擎替衛星做軌道維持工作。這意味著衛星不再需要攜帶燃料，不僅能降低發射成本，也能更長時間維持在軌道上。如果進一步研究能加強推力，電磁引擎運用在星際航行上的效果更驚人，特別是在運用太陽能航行的區間，基本能省去將燃料送上太空的巨額開銷；甚至超過光速，實現《星球大戰》中的星際旅行。

就科學層面來說，衝擊更為巨大。因為在解釋電磁引擎如何運作的過程中，勢必有不少已建立數百年的理論要推倒重來，同時也會有不少未知的科學原理曝露在人類面前。◇