Возможные движки

[Лунный заяц]

  Это для случая абсолютно статичного "закрепленного" зеркала. А то что фотон обязан потерять часть модуля импульса, отдав его свободному зеркалу, об этом забыли...

Да это же будет ничтожная доля импульса, ей можно пренебречь.

Вообще тут интересный момент один есть. По аналогии со звуком. Можно ли двигать предметы с помошью непрерывного звука синусоидальной формы?

Интуитивно кажется, что нет. А если вам так интересно, можете сами прояснить этот вопрос.
 

Аналогично и с "фотонами". У них есть фаза + и - в их волне... Он по сути то лишь расшатывает то, что его поглощает)) Или же отскакивает или рассеивается.

Ну да, если волна болтается вправо-влево, как она может переносить импульс вперёд? Но авторитетные учёные решили, что свет всё-таки имеет импульс, давайте не будем спорить с ними в этой ветке, тем более что отрицание СТО нарушает правила раздела.

Будет, той стороной вперёд, которая меньше излучает (белой, зеркальной, блестящей).
А что вас смущает-то?

Да вот именно это и смущает... 
От внешнего притока энергии Вы же предрекали, что полетит вперед той, которая больше поглощает, т.е. черной.

Не так я говорил.
"Чёрной" сторона является для коротких волн (видимый свет и около), но для длинных волн (дальний инфракрасный диапазон) она же "белая".
А в случае внутреннего подогрева всё проще – диапазон один, и та сторона, которая больше в нём излучает, получит от улетающих фотонов больший импульс, соответственно, пластина полетит вперёд другой стороной.

Ну ОК, вот она поглотила и начала переизлучать так, что тяга в ИК становится противоположной. Правильно?

Фишка в том, что излучает в ИК она намного хуже, чем поглощает в видимом свете.

Ну и вопрос, соответственно: не уравняются ли они?

Уравняются, только если интегральный коэффициент излучения у веществ, из которых сделаны разные стороны пластины, растёт/падает одинаково.
Также уравняются при тепловом равновесии, но в космосе оно наступит не очень скоро.

[vasanov]

 Смотрю тут спор разгорается, а у меня мобильный интернет второй день глушат. Много выше Алекс Семёнов приводил цитату из учебника. Там написано излучение от цвета поверхности не зависит, больше зависит от "ребристости поверхности" ( это я так понял). Тонкий теплопроводный парус будет тепло одинаково излучать, что чёрной, что серебристой, без разницы. Так, что ускоренно лететь парусу чёрной стороной вперёд, пока импульсы фотонов с обеих сторон не сравняются.
 Тот сверх лёгкий парус ИИ Алиса рассчитала, я только вопрос задал: Какой оптимальный чёрно-зеркальный парус, на основе плёнки из графена. Все претензии к Алисе, я цифры сам не считал. Ещё Алиса рассчитала, что корабль массой 10 тонн и с таким парусом площадью 100 кв.км, только до 420 м/с разгонится при полёте до Альфа Центавра, хоть и будет разгоняться до 3.5 св. лет пути. И я сразу потерял интерес к такому парусу.

[Ulkolainen]

Не так я говорил.
"Чёрной" сторона является для коротких волн (видимый свет и около), но для длинных волн (дальний инфракрасный диапазон) она же "белая".
А в случае внутреннего подогрева всё проще – диапазон один, и та сторона, которая больше в нём излучает, получит от улетающих фотонов больший импульс, соответственно, пластина полетит вперёд другой стороной.

Хорошо, давайте углУбимся:
1. "Холодная" двухцветная пластина в изотропной всеволновой среде.
Черная сторона больше поглощает, белая больше отражает, движение начинается черной вперед. Это - предложенный принцип работы двигателя.
2. "Теплая" та же пластина в абстрактной сферической  "пустоте" без внешних воздействий.
Черная сторона излучает больше, белая меньше, в той же самой пропорции (кэф черноты).
Движение начинается белой вперед.

1+2=...?
При каких реальных условиях разнонаправленные силы, приводящие пластину в движения скомпенсируются? Не при достижении ли ею т.н. равновесной температуры?

[Ulkolainen]

Ещё Алиса рассчитала, что корабль массой 10 тонн и с таким парусом площадью 100 кв.км, только до 420 м/с разгонится при полёте до Альфа Центавра, хоть и будет разгоняться до 3.5 св. лет пути. И я сразу потерял интерес к такому парусу.

Зато можете теперь посчитать с какого расстояния был запущен Умуамуа...

[Лунный заяц]

Много выше Алекс Семёнов приводил цитату из учебника. Там написано излучение от цвета поверхности не зависит

Алекс Семёнов писал ровно обратное:

Вот тут у вас ошибка. На самом деле чёрная сторона будет излучать активней чем зеркальная.

И он, конечно, прав.

Хорошо, давайте углУбимся:
1. "Холодная" двухцветная пластина в изотропной всеволновой среде.
Черная сторона больше поглощает, белая больше отражает, движение начинается черной вперед. Это - предложенный принцип работы двигателя.

Чёрная сторона не просто больше поглощает, а она ещё и меньше излучает (потому что на более длинных волнах/низких частотах она менее чёрная). Белая не просто больше отражает, но ещё и больше излучает НА ДЛИННЫХ ВОЛНАХ/НИЗКИХ ЧАСТОТАХ, в области собственного теплового излучения. Без такого перекоса ничего работать не будет!

Кстати, что такое "всеволновая среда" в вашем понимании? Если имеется в виду одинаковая мощность излучения на всех волнах, то так быть не может, электромагнитный спектр ведь не ограничен, вы получите бесконечную энергию во всех точках пространства. Я вёл речь о нормальном космосе, где со всех сторон светят звёзды с температурой порядка 3000-6000 К, но сам космос остывший до 3 К, поэтому пластина намного холоднее, чем основное излучение, падающее на неё.

При каких реальных условиях разнонаправленные силы, приводящие пластину в движения скомпенсируются? Не при достижении ли ею т.н. равновесной температуры?

Ну я же написал в прошлом сообщении, могу только повторить:
Уравняются, только если интегральный коэффициент излучения у веществ, из которых сделаны разные стороны пластины, растёт/падает одинаково.
Также уравняются при тепловом равновесии, но в космосе оно наступит не очень скоро.

[Mercury127]

Чёрная сторона не просто больше поглощает, а она ещё и меньше излучает (потому что на более длинных волнах/низких частотах она менее чёрная). Белая не просто больше отражает, но ещё и больше излучает НА ДЛИННЫХ ВОЛНАХ/НИЗКИХ ЧАСТОТАХ, в области собственного теплового излучения. Без такого перекоса ничего работать не будет!

пусть у нас имеется тонкая вертикальная пластинка с максимальным различием: слева она абсолютно черная, справа — зеркальная.
поместим пластинку с температурой Т в печь Планка, заполненную однородным изотропным фотонным газом с температурой Т.
выберем из всего множества фотонов те, что летят строго коллинеарно оси Х, пеопендикулярной плоскости пластинки.
фотоны, летящие слева, полностью поглощаются пластинкой, передавая ей импульс Р. точно так же сама пластинка, находясь в тепловом равновесии с газом, излучает ровно такие же фотоны в том же количестве, но в противоположном направлении, получая от них импульс Р.
итого слева пластинка получит импульс 2Р.
теперь рассмотрим процесссы справа. зеркальная поверхность ничего не излучает. однако, летящие справа фотоны от неё полностью отражаются, передавая пластинке импульс -2Р.
такой образом, суммарный импульс пластинки равен нулю.
далее предлагаю самостоятельно убедиться, что в силу осевой симметрии задачи данный результат не зависит ни от направления движения фотонов, ни от их импульса, ни от прозрачности пластинки.

[vasanov]

поместим пластинку с температурой Т в печь Планка, заполненную однородным изотропным фотонным газом с температурой Т.

Какие печи с фотонным газом? У нас парус в холоде космоса. Берём чёрный и зеркальные паруса на одинаковом расстоянии от Солнца. Чёрный поглотит только один импульс от фотонов и передаст его парусу. Зеркальный поглотит и отразит один импульс от фотона, парус получит двойной импульс. В два раза больше чем у чёрного. Чёрный парус нагреется сильнее, но рассеивать тепло будет в обе стороны, а не в одну. Зеркальный парус нагреется гораздо меньше, но то же тепло будет рассеивать в обе стороны. Рассеиваемое тепло импульсов не даёт, оно в обе стороны излучается. Теперь сложим чёрный и зеркальный парус вместе и разместим этот парус между двумя Солнцами на одинаковом расстоянии. Парус полетит чёрной стороной вперёд. Импульсы с чёрной и зеркальной стороны взаимно компенсируются, но у зеркальной стороны на один импульс больше, он и будет двигать парус чернотой вперёд, пока чёрная сторона не приблизится ко второму Солнцу и импульс фотонов на чёрную сторону, не сравняется с тем лишним импульсом на зеркальной стороне. Парус тонкий он полностью будет прогреваться и рассеивать тепло в обе стороны. Рассеиваемое тепло от цвета не зависит. Ну, не красят алюминиевый радиатор на процессоре в чёрный цвет, там чёрный цвет может только помочь когда два соседних ребра друг друга греют и отдают тепло воздуху. А плоские и гладкие радиаторы рассеивают тепло одинаково, что зеркальный, что чёрный. Не убеждайте меня в том, что нагретый утюг с зеркальной подошвой меня не обожжёт, я на это не поведусь

[Mercury127]

Какие печи с фотонным газом? У нас парус в холоде космоса.

микроволновый фон? не, не слышал... вся Вселенная им заполнена.

Не убеждайте меня в том, что нагретый утюг с зеркальной подошвой меня не обожжёт, я на это не поведусь

в вакууме — таки да, не обожжёт, если в него пальцами не тыкать.

[Vavanzer]

Интуитивно кажется, что нет. А если вам так интересно, можете сами прояснить этот вопрос.
 

  Основное условие - в невесомости. Без трения и эффекта трещетки!)
   То что доводилось наблюдать , было лишь вибрацией.
 Одиночная ударная волна не в счет, тк у нее другой характер, относительно синусоида где периодически чередуются област  повышеного/пониженого давления.

[Vavanzer]

Ну да, если волна болтается вправо-влево, как она может переносить импульс вперёд?

Она не на месте стоит при этом, у нее тоже есть вектор распространения! На месте болтается пружина!)

[Лунный заяц]

Чёрная сторона не просто больше поглощает, а она ещё и меньше излучает (потому что на более длинных волнах/низких частотах она менее чёрная). Белая не просто больше отражает, но ещё и больше излучает НА ДЛИННЫХ ВОЛНАХ/НИЗКИХ ЧАСТОТАХ, в области собственного теплового излучения. Без такого перекоса ничего работать не будет!

пусть у нас имеется тонкая вертикальная пластинка с максимальным различием: слева она абсолютно черная, справа — зеркальная.
поместим пластинку с температурой Т в печь Планка, заполненную однородным изотропным фотонным газом с температурой Т.

Первое же моё сообщение по этой теме, первые фразы:

Он бы нарушал, если бы излучение находилось в тепловом равновесии с веществом. Но оно не находится. На парус падает в основном свет звёзд с температурой тысячи кельвин, а излучает он с температурой несколько кельвин.

И потом я два раза повторил про тепловое равновесие, при котором пластина не будет двигаться. Но видимо мало, надо ещё повторять...
Однородный изотропный фотонный газ в космосе – это микроволновый фон с температурой 3 К. Если бы кроме него ничего не было, двуцветный парус, конечно, оставался бы на месте, никуда не летел. Но в космосе есть намного более горячее излучение – свет звёзд, с температурой намного выше равновесной для паруса. Именно усваивая это излучение, парус сможет лететь. Это не нарушает второй закон термодинамики, это обычная тепловая машина, работающая на разнице температур. Тепло в этом процессе рассеивается (от горячих звёзд в холодный космос), энтропия растёт, всё как и положено.

[Vavanzer]

И потом я два раза повторил про тепловое равновесие, при котором пластина не будет двигаться. Но видимо мало, надо ещё повторять...
Однородный изотропный фотонный газ в космосе – это микроволновый фон с температурой 3 К. Если бы кроме него ничего не было, двуцветный парус, конечно, оставался бы на месте, никуда не летел. Но в космосе есть намного более горячее излучение – свет звёзд, с температурой намного выше равновесной для паруса. Именно усваивая это излучение, парус сможет лететь. Это не нарушает второй закон термодинамики, это обычная тепловая машина, работающая на разнице температур. Тепло в этом процессе рассеивается (от горячих звёзд в холодный космос), энтропия растёт, всё как и положено

  Чет какая то так себе тема. Там импульса толком не будет)) Какой нибудь килограмм на квадратный километр будет разгоняться миллиард лет!)

  Гораздо проще радиоактивный парус тогда уж. С односторонним излучением тепла и продуктов распада!) Перед вылетом, стреляем по нему изотопами, напыление делаем. И вперед)))

 Этож так то идея! Комбинированая схема! Сначала первичный разгон идет за счет обстрела изотопами. А потом от их распада!    Можно вообще нейтронами стрелять, активацию изотопов делать тем самым. Только где взять столько нейтронов, и как их сфокусировать ?

[Mercury127]

Но в космосе есть намного более горячее излучение – свет звёзд, с температурой намного выше равновесной для паруса. Именно усваивая это излучение, парус сможет лететь.

нет. нужно не просто наличие горячих фотонов, а градиент, те неизотропность, излучения.

добавим к рассмотренному выше примеру горячие фотоны с обеих сторон, с параметрами Т1 ~ Е1 = Р1*с выше равновесных.
правая, зеркальная, сторона отразит их, получив суммарный импульс -2Р1. да, это больше -2Р.
левая, черная, поглотит его, получив импульс Р1 и энергию Е1, нагревшись до Т < Тх << T1.
чтобы избавиться от избыточной E1, черная стороны должна будет излучить N малоэнергичных фотонов с энергией Ех чуть больше Е, так, чтобы выполнялось равенство N*Ex = E1, иначе пластинка со временем нагрелась бы до T1.
при этом, в силу равенства для фотонов E=p*c, совокупный импульс этих малоэнергичных фотонов будет N*Px = P1.
и получается, что итоговый импульс от горячего фотона и переизлученных холодных с левой стороны будет равен всё тем же 2Р1.
а суммарный импульс пластинки от горячих фотонов с обеих сторон будет всё так же равен нулю.

[vasanov]

а суммарный импульс пластинки от горячих фотонов с обеих сторон будет всё так же равен нулю.

Ну, не знаю, тут нужно глубже копать. Парус у нас тонкий и теплопроводный. Чёрная сторона от общего фона будет не только сама греться, но и дополнительно подогревать зеркальную сторону, до гораздо большей температуры, если бы она сама себя грела. Значит от общего нагрева и со стороны зеркальной стороны будет больше излучения. В принципе ИИ Дипсик и Алиса не возражали. Дипсик, только сначала, то же засомневался, но когда "понял", что парус тонкий и теплопроводный, то согласился, что тепловые излучения роли не сыграют. Если такой парус будет рабочий, то он ничем не отличается от обычного зеркального паруса, на этапе разгона у Солнца и торможения у Альфа Центавра, просто может оказаться дополнительный бонус в виде дополнительного разгона, вдали от Солнца. Я сейчас не могу дотошно разбираться, интернет совсем плохой и работает очень тормозонутыми урывками.

[Ulkolainen]

Кстати, что такое "всеволновая среда" в вашем понимании? Если имеется в виду одинаковая мощность излучения на всех волнах, то так быть не может, электромагнитный спектр ведь не ограничен, вы получите бесконечную энергию во всех точках пространства.

"Всеволновой" это без рассмотрения пика в к-л области. Космический фон в диапазоне от радиопульсаров до гамма-всплесков, который по факту такой и есть.

Ну, не знаю, тут нужно глубже копать. Парус у нас тонкий и теплопроводный. Чёрная сторона от общего фона будет не только сама греться, но и дополнительно подогревать зеркальную сторону, до гораздо большей температуры, если бы она сама себя грела. Значит от общего нагрева и со стороны зеркальной стороны будет больше излучения.

А для этого я и предлагал мысленный эксперимент с предварительным нагревом - равномерным, естественно. Черная сторона излучает активнее, теплая пластина начнет ускоряться белой  вперед, Лунный Заяц не возражает.
Так будет происходить до тех пор, пока пластинка у нас не "остынет".

Теперь берем обратную ситуацию: холодная пластика за счет поглощения/отражения окружающих её квантов энергии начнет ускоряться в черную, и с этим тоже никто не спорит. Вопрос только в том, до каких пор.
Я предполагаю, что до тех, пока мощность её излучения(остывания) не сравняется с  мощностью нагрева(поглощения). Т.е., до момента достижения ею равновесной температуры.
Для альтернативного результата к ней придется приаттачивать максвелловского Демона, чтобы тот на разноцветных её сторонах синхронно обеспечивал отражение с одними коэффициентами, а излучение с другими.

[Лунный заяц]

нет. нужно не просто наличие горячих фотонов, а градиент, те неизотропность, излучения.

добавим к рассмотренному выше примеру горячие фотоны с обеих сторон, с параметрами Т1 ~ Е1 = Р1*с выше равновесных.
правая, зеркальная, сторона отразит их, получив суммарный импульс -2Р1. да, это больше -2Р.
левая, черная, поглотит его, получив импульс Р1 и энергию Е1, нагревшись до Т < Тх << T1.
чтобы избавиться от избыточной E1, черная стороны должна будет излучить N малоэнергичных фотонов с энергией Ех чуть больше Е, так, чтобы выполнялось равенство N*Ex = E1, иначе пластинка со временем нагрелась бы до T1.
при этом, в силу равенства для фотонов E=p*c, совокупный импульс этих малоэнергичных фотонов будет N*Px = P1.
и получается, что итоговый импульс от горячего фотона и переизлученных холодных с левой стороны будет равен всё тем же 2Р1.
а суммарный импульс пластинки от горячих фотонов с обеих сторон будет всё так же равен нулю.

Слушайте, ну я же табличку даже приводил

http://thermalinfo.ru/eto-interesno/stepen-chernoty-poverhnosti-materialov-metallov-dielektrikov

Вы видите, что в ней степень черноты материала зависит от температуры?
(А в вашем примере не зависит, поэтому он тут не годится).
Именно потому, что степень черноты aka интегральный коэффициент излучения изменяется с температурой, двуцветный парус (например, из никеля и диоксида циркония) будет работать.
Некоторые вещества лучше поглощают и испускают дальнее инфракрасное излучение, и хуже – видимое.
Некоторые – наоборот.
В двуцветной пластине благодаря теплопроводности одна сторона может излучить не только то, что сама поглотила, но и переданный ей излишек тепла с другой стороны.

Слушайте, я не знаю, как ещё объяснить. Вообще-то я всё сказал в первом своём соообщении по теме. Возможно, я в чём-то ошибся, но пока никто не смог найти ошибку. Думаю, у меня всё правильно.

[Vavanzer]

 Вопрос то в том, какая тяга будет от космического фона!?) триллинная доля ньютона на 1 квадратный километр? 

[Лунный заяц]

Я предполагаю, что до тех, пока мощность её излучения(остывания) не сравняется с  мощностью нагрева(поглощения). Т.е., до момента достижения ею равновесной температуры.

В несколько кельвин, при том что падающее излучение – тысячи кельвин. Когда там у нас последние звёзды погаснут? Вроде 100 триллионов лет? Время полетать есть, короче.

Вопрос то в том, какая тяга будет от космического фона!?) триллинная доля ньютона на 1 квадратный километр? 

Наверно... Вопрос по сути чисто академический. Хотя, может, где-то этот эффект может найти применение...

[Ulkolainen]

В несколько кельвин, при том что падающее излучение – тысячи кельвин.

То есть, Вы ждете, что она будет греться до тысяч Кельвинов? о_О...

[Лунный заяц]

В несколько кельвин, при том что падающее излучение – тысячи кельвин.

То есть, Вы ждете, что она будет греться до тысяч Кельвинов? о_О...

В смысле? Она будет холодной, в несколько кельвин, близко к температуре микроволнового фона. За счёт этого механизм и будет работать.