EmDrive: Un horno de microondas troncocónico autopropulsado

Dibujo20150505 emdrive - tapered microwave cavity test mounted on torsion pendulum

Imagina que acoplas un horno de microondas con forma de tronco de cono a una nave espacial. Imagina que enciendes el horno y que la nave empieza a moverse de forma espontánea en dirección a la cara pequeña del troncocono. Como es obvio, se viola la ley de la inercia, la ley de conservación del momento lineal e incluso la ley de conservación de la energía. Todos los físicos saben que es imposible. La ley de la inercia no ha sido violada por ningún experimento riguroso desde que Galileo la formuló en el siglo XVII. Por supuesto, la violan todos los experimentos con móviles perpetuos, pero todo físico sabe que perpetuum mobile es sinónimo de magufo.

Los hornos de microondas son un invento del siglo XX. Quizás pienses que un horno de microondas troncocónico puede actuar como móvil perpetuo. Quizás ignores que todos los experimentos con microondas resonantes en cavidades con diferentes geometrías realizados en el último siglo indican que la tecnología EmDrive no funciona. Quizás pienses que Francis es un pedante aguafiestas. Quizás pienses que los medios sensacionalistas se han hecho eco de las ideas del ingeniero aeronáutico Roger J. Shawyer son mucho más fiables que este blog. Quizás tengas razón. O quizás olvides que sólo se pueden violar las leyes de la Naturaleza con la imaginación.

Te recomiendo leer a Daniel Marín, “El motor EmDrive sigue violando las leyes de la física,” Eureka, 05 May 2015. Aquí, en tono jocoso, me voy a inventar la historia apócrifa de la tecnología EmDrive. Si no te ríes, será que mi humor es pobre. Pero al menos tendrás enlaces a todos los artículos relevantes (en mi opinión) sobre EmDrive.

Dibujo20150505 shawyer - concept microwave engine
Concepto del motor EmDrive en un dibujo del propio Shawyer (2006).

 

En el año 2000 Roger J. Shawyer era un ingeniero aeronáutico con más de 20 años de experiencia en el sector. Estaba cansado de trabajar para otros y quería montar su propia empresa. Necesitaba algo revolucionario, algo que copara titulares en los medios y que convenciera a los inversores privados para financiarle. Pensó en la propulsión mediante velas solares. La radiación del Sol incide sobre la vela solar y propulsa la nave espacial. ¿Podría un láser instalado en la propia nave incidir sobre la vela y propulsarla? Sería un ejemplo perfecto del principio del bootstrap, que afirma que uno podría levantarse del suelo y levitar por el aire tirándose de sus propios cordones de los zapatos. La ley de la inercia de Galileo lo prohíbe. Inténtalo si no te lo crees (y si tienes cordones en tus zapatos).

La idea no le dejaba dormir. ¿Podría un láser instalado en el vértice de un cono incidir sobre su base y propulsarlo como una vela solar? La ley de la inercia de Galileo lo prohíbe. ¿Y si Galileo estaba equivocado? Los inversores de alto riesgo no suelen conocer las leyes de la física. Shawyer decidió crear su propia empresa Satellite Propulsion Research (SPR Ltd) en 2001 y aprovechando las ayudas para emprendedores del gobierno británico poner a prueba su idea. En lugar de un láser usaría un máser, bueno un magnetrón. En lugar de un cono usaría un troncocono. El experimento era fácil de ejecutar (bastaba destripar un horno de microondas casero y construir un troncocono metálico). ¿Podría funcionar? ¿Por qué no?

La idea original de Shawyer es simple. En una cavidad con forma de tronco de cono un gas a presión constante golpea las dos paredes planas de arriba y de abajo. La fuerza en la cara más grande debe ser mayor que en la cara más pequeña, luego el gas debe empujar dicha cara. Ya tenemos un móvil perpetuo. ¿Sencillo, no? Ya lo sé, ya lo sé, tú sabes que esto viola las leyes de la física y nunca se te ocurriría hacer semejante experimento. Pero…

Los genios como Shawyer no se creen las leyes de la física así por que sí. Tienen que comprobarlas con sus propios experimentos. Por ello tomó una cavidad métalica con forma de tronco de cono y le acopló el magnetrón de un horno de microondas. Las microondas resonarían en la cavidad generando una presión de radiación sobre las caras. Esperaba que el empuje sobre la cara más grande hiciera que el tronco de cono se desplazara en forma de móvil perpetuo. ¿Sencillo, no? Ya lo sé, ya lo sé, tú sabes que no tiene sentido hacer este experimento porque ya sabes la respuesta que vas a obtener.

Dibujo20150505 shawyer - Demonstrator Engine on Dynamic Test
Instalación experimental de Shawyer para probar el motor EmDrive en el año 2006.

Sabrás mucha física, pero tú no eres un genio. Shawyer está por encima de las leyes de la física. Por ello decidió llevar a cabo el experimento. Usando una balanza para pesar midió el empuje en la cara grande del troncocono con el magnetrón encendido y apagado. El resultado fue el que tú esperarías. Nada. No midió ningún empuje. Tú me dirás que ya lo sabías. ¡Qué listo eres querido lector! Pero Shawyer decidió recurrir a un retruque técnico que sólo los genios como él son capaces de ejecutar. Colocó la balanza en la cara pequeña del troncocono. ¡Eureka! Para su sorpresa, de forma inexplicable (según sus propias palabras), la balanza midió un empuje cuando el magnetrón estaba encendido y ninguno cuando estaba apagado.

Tú sabes que es imposible. Tuvo que cometer algún error en su experimento. Pero tú no eres Shawyer, lo siento. Repitió su experimento varias veces y siempre obtuvo el mismo resultado. Había descubierto un móvil perpetuo. El sistema ideal para la propulsión de naves espaciales. Ya soñaba con la gloria. Había descubierto el motor electromagnético (electromagnetic drive o EmDrive). Raudo y veloz decidió escribir una solicitud de patente (ya tenía experiencia en estas lides). ¿Cómo convencer a los inversores? El efecto era pequeño (un fuerza de milinewtons), luego necesitaba un artículo científico publicado en una revista de prestigio que apoyara su logro.

Dibujo20150505 newscientist cover 09 sep 2006 - benedict campbell - digital artist

Hay gente con suerte. Shawyer sabía que no podría publicar su descubrimiento en una revista científica sin una teoría física que le apoyara. Galileo y Newton estaban en su contra, así que buscó apoyo en Einstein. Estudió teoría de la relatividad especial. Gracias a ella demostró que podía violar la ley de la inercia y de la conservación del momento lineal. Envió su artículo a la prestigiosa revista científica New Scientist. Lo sé, lo sé, New Scientist es una revista científica con índice de impacto bajo (Q3 en 2013), pero sin evaluación por pares. De hecho, se trata de una revista de divulgación científica con cierta tendencia al sensacionalismo. Pero Shawyer quería atraer a los inversores y publicar en New Scientist era más que suficiente para sus propósitos.

Jeremy Webb, editor jefe de New Scientist en 2006, recibió el artículo de Roger Shawyer, “A Theory of Microwave Propulsion for Spacecraft,” SPR Ltd, 2006; [PDF] http://goo.gl/mWFxRq. En su lugar yo lo hubiera tirado a la basura. El artículo contiene un grave error que indica que el autor no domina la teoría de la relatividad especial (siendo ingeniero aeronáutico no es descabellado). Recomiendo a todos los estudiantes de física que lean esto que se lean dicho artículo y como ejercicio encuentren dicho error. Recomiendo a todos los profesores de física que lean esto que les pongan como ejercicio a sus alumnos encontrar el error en este artículo de Shawyer. La explicación teórica del funcionamiento del motor EmDrive concluye con una verificación experimental.

El artículo nunca hubiera superado la revisión por pares en una revista científica. Pero Webb es un tipo con un don especial para el sensacionalismo. Decidió enviar al periodista Justin Mullins a Gran Bretaña para visitar a Shawyer y verificar con sus propios ojos que el experimento funcionaba. Como todo el mundo sabe los periodistas científicos son expertos en hornos de microondas y pueden ratificar la validez de un resultado científico tan revolucionario como el motor EmDrive. La experiencia y una entrevista aparecen en el artículo de Justin Mullins, “Relativity drive: The end of wings and wheels?,” New Scientist 08 Sep 2006; http://goo.gl/FfEUlC, que para más inri acabó siendo portada de la revista.

Dibujo20150505 shawyer - experimental truster - emdrive
Motor EmDrive en 2006 que Shawyer enseñó a Mullins.

 

Roger J. Shawyer se podía dar con un canto en los dientes. Nunca pudo soñar que acabaría logrando la portada de una revista tan prestigiosa como New Scientist. No sé si lo sabes, pero pocos científicos logran ser portada en esta revista. La gloria y Shawyer se daban la mano. No había publicado su logro. Hubiera sido moco de pavo. Ni mucho menos. Había logrado que la prestigiosa revista New Scientist le entrevistara y glosara su logro. Los inversores le apoyarían financieramente sin dudarlo. Les prometió un motor funcionando para el año 2009. ¿Quién iba a dudar de todas las garantías científicas que ofrece una portada en New Scientist?

Webb recibió cientos de correos electrónicos criticando el artículo de Mullins. Muchos lectores no entendían cómo era posible que New Scientist publicara basura sensacionalista. Un móvil perpetuo en portada. ¿Cómo rectificar? Jeremy Webb publicó una disculpa por lo bajini titulada “EmDrive on trial” en el blog de New Scientist. El artículo de Mullins debería haber aclarado que EmDrive viola las leyes de la Naturaleza. Sin embargo, ¿debería haber sido publicado? Por supuesto que sí, Webb no se arrepiente, la misión de New Scientist es hacerse eco de todas las hipótesis, teorías y maguferías que se publiquen para satisfacer la curiosidad de sus lectores. Si EmDrive tiene éxito lo sabremos en pocos años y ningún lector de New Scientist podrá decir que no lo sabía. Si no tiene éxito, no pasa nada. Así es la ciencia [sensacionalista] según Webb.

Dibujo20150505 Magnetron microwave source spectral characteristics for different output powers - yang juan - emdrive
Empuje versus frecuencia para dos potencias (300 y 600 W) en el experimento de Yang Juan.

 

Dicen que no eres nadie en ciencia si no hay un chino que siga tus pasos. Y como no hay nadie sin su media naranja, un grupo de chinos de la Facultad de Aeronáutica de la Universidad Politécnica del Noroeste, Xi’an, China, dirigidos por Yang Juan decidió repetir el experimento de Roger Shawyer. Su experimento de 2003 midió un empuje de 16 mN (milinewton) en un EmDrive con una cavidad troncocónica cuyos caras planas tenían un diámetro de 16 cm y 12 cm, en la que resonaban microondas a 2,45 GHz con una potencia de 850 W. En su experimento de 2006 midió un empuje entre 80 y 214 mN en un EmDrive troncocónico con caras planas de 28 cm y 13 cm de diámetro, con una potencia de 1000 W de microondas a 2,45 GHz.

Los chinos decidieron repetir el logro usando un tronco de pirámide cuadrada (un frustum) y lo publicaron en un artículo en una revista con revisión por pares: Yang Juan et al., “Net thrust measurement of propellantless microwave thrusters,” Acta Physica Sinica 61: 110301-110301, 2012, doi: 10.7498/aps.61.110301 (PDF en inglés). Con un magnetrón a 2,45 GHz y una potencia entre 80 y 2500 W lograron medir empujes entre 70 y 720 mN, supuestamente con errores de medida inferiores al 12%. Sus resultados confirmaron las fórmulas teóricas de Shawyer (recuerda que su derivación contiene errores obvios). Muchos medios se hicieron eco. Se confirmaba que el editor de New Scientist tuvo razón cuando publicó la portada en 2006. Un grupo independiente ha confirmado que EmDrive funciona.

Dibujo20150505 different microwave output power range thrust measurement results - yang juan - emdrive
Empuje versus potencia en los seis experimentos de Yang Juan.

 

Yang Juan y sus colegas realizaron 6 series de experimentos. En los dos primeros (figura izquierda) varían la potencia entre 300 y 2500 W. La medida de la fuerza dirigida hacia la cara pequeña del frustum muestra un primer máximo local a 300 W de unos 310 mN. Conforme la potencia crece el empuje decrece hasta que a 800 W alcanza un mínimo local de 160 mN. Para potencias mayores el empuje crece hasta que para unos 2500 W se alcanza un máximo de 750 mN.

En los cuatro experimentos restantes (figura derecha) se varía la potencia entre 80 y 1200 W. La medida de la fuerza (dirigida hacia la cara pequeña del tronco de pirámide) muestra un máximo local a 300 W de unos 270 mN. Seguido por un mínimo a unos 600 W de 180 mN, un máximo más o menos claro a unos 800 W, y un comportamiento creciente hasta 1200 W donde se alcanzan unos 250 mN.

Los cálculos teóricos de Shawyer predicen un comportamiento monótono creciente (similar al observado para potencias entre 1000 y 2500 W). Yang Juan y sus colegas no tienen explicación para el comportamiento observado para potencias entre 80 y 1000 W. Pero afirman (quizás a la ligera) que sus resultados confirman la teoría de Shawyer. Muchos medios se hicieron eco mediático de estos resultados. Quienes gustan de lo magufo veían un monte lleno de orégano. Un experimento fácil de realizar que conduce a titulares sensacionalistas en muchos medios. ¡Qué más de puede pedir! Querido lector, a qué estás esperando para montar tu propio EmDrive en tu garaje. Coparás titulares y tu foto se hará popular como la de las estrellas de la tele.

Dibujo20150505 torsion pendulum vacuum chamber linear flexure bearing - harold white - ntrs nasa gov
Cámara de vacío, balanza de torsión y montaje experimental de White.

 

Como no puede haber dos sin tres. Y como la explicación relativista de Shawyer no convence ni al propio Shawyer, el genial Harold G. White decidió proponer su propia teoría y realizar sus propios experimentos. Una de las críticas más fuertes a los resultados sobre EmDrive es que no se habían realizado en una cámara de vacío y el aire podía tener algún efecto colateral. White y sus colegas usaron una cámara de vacío en el verano de 2014. Su artículo David A. Brady et al., “Anomalous thrust production from an RF test device measured on a low-thrust torsion pendulum,” 50th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion conference, Actas 2014, [PDF gratis], recibió un enorme eco mediático.

Si la NASA confirma que EmDrive funciona, entonces EmDrive funciona. Como te conté en “Harold White afirma que su motor EmDrive viola las leyes de la física,” LCMF, 01 Ago 2014, no se trata de un logro de la NASA. El logro es de una persona que trabaja en un instituto adscrito a la NASA. Oficialmente la NASA desmintió tener algo que ver con estos desvaríos de White. Pero ya se sabe, si la NASA confirma que EmDrive funciona, Shawyer recibe más financiación de sus inversores. Prometió éxitos en 2009. No los logró. El apoyo chino y el apoyo desde la NASA le ha permitido recabar más financiación. Mucha gente acusa a Shawyer de fraude. Pero, claro, él sólo pide financiación y si se la dan, pues olé sus huevos, como decimos en Andalucía.

Dibujo20150505 cannae test article on torsion pendulum - harold white - ntrs nasa gov
Cannae en la cámara de vacío conectado a la balanza de torsión en el experimento de White.

 

White no quiere apoyar de forma explícita a Shawyer (como representa a la NASA…), por lo que además de EmDrive también ha estudiado en sus experimentos otro dispositivo similar llamado Cannae (o Q-drive), que se supone que funciona por el mismo efecto y fue inventado por Guido P. Fetta. Además, no quiere repetir lo que ya se han hecho antes. Por ello White usa muy poca potencia de microondas y mide el empuje usando una balanza de torsión en una cámara de vacío.

Dibujo20150505 representative cannae test run - harold white - ntrs nasa gov

Para Cannae (ver la foto anterior) obtuvo un empuje de unos 40 μN (micronewtons) para una potencia de 28 W de microondas a 0,935 GHz. También han obtenido simulaciones por ordenador usando COMSOL que según su artículo confirma estas predicciones (asumiendo que el empuje es debido a la presión de radiación producida por las microondas que resuenan en la cavidad). Como es obvio, integrando para todas las caras el empuje es cero (lo que confirma la ley de inercia). Pero si sólo tomamos una cara, aparece el resultado mágico (más bien mal interpretado) de un empuje finito.

Dibujo20150505 five thurst pulses tapered rf system - emdriver test run - harold white - ntrs nasa gov

Para el EmDrive (foto que abre esta entrada) se obtuvo un empuje de 91 μN para una potencia de 17 W de microondas a 1,933 GHz. ¡Increíble! Las orejas de Shawyer deben estar haciendo palmas. White, aficionado al motor warp de Miguel Alcubierre, ha afirmado ante los medios que la explicación de Shawyer es incorrecta. Pero que tiene una explicación basada en las ideas de Alcubierre. En el vacío dentro del troncocono se producen burbujas warp que explican el efecto observado. Ni White ni nadie con dos dedos de frente se cree esta explicación. Pero a los medios sensacionalistas les encanta. Star Trek, White, Star Trek, White, qué maravilla.

Dibujo20150505 comsol model - tapered rf model - harold white - ntrs nasa gov
Modelo en COMSOL (izda.) y modelo real (dcha.) del troncocono de White.

 

Dibujo20150505 comsol result - tapered rf model - harold white - ntrs nasa gov
Modos normales de las microondas en el troncocono calculados con COMSOL.

 

Por supuesto, White y su grupo también han realizado simulaciones con COMSOL de su EmDrive. Y por supuesto confirman sus resultados experimentales. De nuevo, si integras en todas las caras no hay empuje. Pero si te olvidas de que estás confirmando la ley de inercia y te concentras (César Tomé diría que debido a un sesgo cognitivo) en obtener lo que quieres obtener. Pues lo obtienes. Los resultados (obtenidos con una simulación numérica basada en el electromagnetismo clásico de Maxwell) confirman las ideas de White sobre motores warp (se supone que Alcubierre usa la relatividad general de Einstein pero COMSOL no es capaz de simular cosas tan exóticas como el vacío QED y el efecto de su presión negativa sobre la métrica del espaciotiempo).

El lector que haya llegado hasta aquí me dirá: Francis, tienes envidia. ¡Qué envidioso eres! Ya te gustaría a ti tener una portada en New Scientist, ya te gustaría a ti que haya miles de noticias sobre tus investigaciones. Si la ciencia funcionara a base de críticas como las tuyas nunca avanzaría. ¡Tío, ya te vale!

Por fortuna no soy el único que critica el trabajo sobre EmDrive. Cualquier físico que haya leído esta entrada ya tendrá argumentos más que suficientes para criticar dicho trabajo. En cualquier caso recomiendo leer a Ethan Siegel, “No, NASA Did Not Accidentally Invent Warp Drive,” Forbes, Tech, 04 May 2015, y “How to fool the world with bad science,” Starts with a Bang!, 06 Aug 2014. Bueno, y cientos de críticas más que hay por la web.

Dibujo20150505 summary emdrive experimental data published so far - ptep-online com
Resumen de los experimentos de Shawyer (S1 y S2) y del grupo de White (B1-B3).

Por supuesto, ni la explicación de Shawyer (obviamente incorrecta), ni la de White (obviamente sensacionalista), explican los resultados experimentales observados. Muchos físicos aficionados a explicar lo inexplicable están proponiendo ideas sugerentes. Por ejemplo, Michael Edward McCulloch, “Can the EmDrive be explained by quantized inertia?,” Progress in Physics 11: 78-81, Jan 2015; open access PDFhttp://goo.gl/vBcMsI, nos propone una teoría tipo MOND (dinámica newtoniana modificada). Ya propuso su idea para explicar la anomalía de las Pioneer y la materia oscura galáctica (Michael Edward McCulloch, “Testing quantized inertia on galactic scales,” Astrophysics and Space Science 342: 575-578, 2012; doi: 10.1007/s10509-012-1197-0; arXiv:1207.7007 [physics.gen-ph]).

McCulloch obtiene una fórmula similar a la de Shawyer, pero deja claro que viola la ley de la inercia y la de conservación del momento. ¿Importa? Obviamente no. ¿Su teoría explica los experimentos? Pues entonces está validada por los resultados experimentales. Y a la inversa. ¿Los experimentos sobre EmDrive tienen una teoría que los explica? Qué más se puede pedir. Experimentos confirmados. EmDrive funciona, Shawyer merece la fama y junto a McCulloch merecen el Premio Nobel de Física.

Lo sé, lo sé, querido lector. Ni McCulloch puede publicar su teoría en una revista con revisión por pares rigurosa. Ni Shawyer tampoco puede publicar sus experimentos. Ni White, tampoco este genio de la NASA puede publicarlos… Pero para eso está la web. Para publicar cualquier cosa de cualquier persona. Hasta las críticas de Francis. Espero que hayas echado unas risas…

[PS 02 Jun 2015] Muy recomendable leer a Sean Carroll, “Warp Drives and Scientific Reasoning,” Preposterous Universe, 26 May 2015. “What do we have for our propellantless space drive? No refereed publications; indeed, no publications at all. What started the hoopla was an article on a web forum called NASAspaceflight.com. Which sounds kind of respectable, until you notice it isn’t affiliated with NASA in any way. And the evidence that the article points to is a comment on a post on a forum on that very same web site. Admittedly, the comment was written by someone who actually does work for NASA. But, not to put too fine a point on it, lots of people work for NASA. The folks in this particular “Eagleworks” group at Johnson Spaceflight Center are a group of enthusiasts who feel that gumption and a bit of elbow grease might possibly enable them to build spaceships that do things beyond what the laws of physics might naively let you do.

“And good for them! Enthusiasm is a virtue. Less virtuous is taking people’s enthusiasm at face value, rather than evaluating claims soberly. The Eagleworks group has succeeded in producing, essentially, nothing at all. Their primary mode of communication seems to be on Facebook. NASA officials, when asked by journalists for comment on the claims they leave on websites, remain silent — they don’t want to have anything to do with the whole mess.”

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141 Comentarios

  1. Muchas gracias por el articulo, tal y como te comente en el mensage todo olia muy mal. Pero de vez en cuando veo muy necessarios este tipo de articulos. Ademas nos echamos unas risas todos 😉

  2. No he entendido muy bien cual es el principio de (no)funcionamiento del EMDrive, ¿pero tiene algo que ver con la anomalía Pioneer y su aceleración por emisión anisotrópica de radiación térmica?

    Aunque supongo que la del Pioneer es muchos órdenes de magnitud inferior a la supuesta por el EMDrive.

    1. Por lo explicado aquí entiendo que se basa en el empuje experimentado por la presión de radiación en un punto del motor…solo que la fuente emisora esta en el propio cuerpo que se desplaza, por lo tanto surge necesariamente la imagen de la levitación por tracción cordonil jeje
      Entiendo que lo único en común con el efecto Pioneer sería el empuje por presión de radiación de una onda sobre una superficie, pero la emisión de ondas microondas en una cavidad resonante sería mas energética que la de radiación térmica, que aunque provenga de la disipacion del generador de radioisotopos que incorpora creo que es muy baja..el tema es que el emisor en el EMDrive esta en el propio cuerpo al que trata de empujar, en la Pioneer se cumple la ley de conservación del momento lineal…
      o eso creo

    2. Alnair, la anomalía de las sondas Pioneer tiene una explicación bien aceptada en el calor emanado de forma anisótropa por sus reactores (https://francis.naukas.com/2012/04/13/lo-ultimo-sobre-la-anomalia-de-las-pionner-confirma-de-forma-definitiva-su-origen-termico/, https://francis.naukas.com/2011/07/23/la-nasa-ofrece-nuevos-datos-que-apuntan-a-la-respuesta-definitiva-para-la-anomalia-de-las-sondas-pioneer/). La explicación de McCulloch se puede considerar descartada.

      1. Bueno un cierto parecido hay pues con la pionner: que cuando al final mdan algun empuje, sera debido justo a la emision de radiacion de forma asimetrica.

  3. La verdad es que he leido con una sonrisa la entrada completa…y desde luego sé que usas un sarcasmo “pedagógico” que resulta eficaz en tratar de hacer despertar al lector del zombificante canto de sirena sensacionalista que resulta del impacto mediático que despliega este tipo de noticias.
    La primera herramienta de la que dispone un mero aficionado, desprovisto de la capacidad y experiencia de un profesional, es la prudencia aristotélica o dudar en general de lo desconocido.
    La segunda herramienta es LacienciadeLamulaFrancis…
    Ojalá veamos algún programa serio que apueste llevar la propulsión espacial al siguiente nivel, el interplanetario tripulado con tiempos de viaje adecuados para misiones reales…quién sabe si con VASIMR reduciremos el gasto económico en misiones , o con exóticos motores de fusión nuclear (Univ.Washington, Lockheed Martin) podamos poner a Chiquito de la calzada en Marte.
    Esperemos que haya física antes de los experimentos, y si no que sean serendipias explicables en un papel resolviendo alguna ecuación en derivadas parciales (con el método Americano por supuesto..) y simulable en un computador sin trucar la propia simulación.
    Aunque tendremos que seguir esperando para ver los planos de algún componente de la Enterprise y que la UNED oferte Psicohistoria como título universitario, yo reconozco que me he echado unas risas….jeje…un abrazo y buenísima entrada!!

    1. Tal como van las cosas, la UNED — mi alma mater — ofrecera titulos de bolillos con tal de:
      a/ Que los ingenuos que quieren hacer una carrera y no puedan acceder a una universidad pasen por caja.
      b/ Lograr pluriempleos para algunos “profesores” acudiendo a los medios como “colaboradores expertos”.

      Efectivamente, los ingeniros no “dominamos” ciertos aspectos de la fisica teorica, pero no puede usted reprocharnoslo, solo somos obreros cualificados — segun las directivas de europa y giligüer —.

      De todos modos. Hay una cosa: Aunque el invento funcionara y de verdad hubiera un cierto impulso — que incluso en esos “experimetos” es marginal — ¿donde esta la ventaja?
      La energia empleada en poner en marcha el magnetron es muchisima mas que el impulso obtenido — si funcionara —, no salen a cuenta, ¿porque no empelar directmente al energia en la propulsar, en vez de gastarla en producir microondas en un cubo? Es como prender fuego al coche para aprovechar el calor y propuslarlo (?).

      Ya se, ya se, los ingenieros nos limitamos a mirar donde esta el punto practico, y claro, lo de la teoria, nos pasa un poco de largo. Como usted dice, el obejtivo era motar una empresa y vivir de ella, asi que logro un exito, ¿no les parece?

      1. J.Diaz pregunta “¿dónde está la ventaja?” La respuesta es sencilla, la electricidad en la propulsión espacial es “gratis” comparada con el transporte de combustible. “Gratis” porque se pueden usar paneles solares, reactores nucleares de fisión, etc.

    2. El artículo va del EmDrive, no veo que tiene que ver la UNED aquí. Tu y JDiez estais muy perdidos:
      1. La UNED es una universidad.
      2. La UNED no regala nada porque los exámenes son presenciales.
      3. Si es por cursos chorras, la UB ofrece cursos de Astrología, y está considerada una de las mejores universidades, si no la mejor, en este país.
      4. Te repito que el artículo va del EmDrive. Yo como ex alumno de la UNED vi hace meses, nada más leer sobre el ‘motor’ que no era posible por conservación del momento.

      Ves que ex trabajadores de la NASA la están cagando con motores que violan las leyes de la física (ergo imposibles) y me sacas a la UNED, puede que simplemente no sepas leer.

      1. Soy alumno de la UNED de Ingeniería Industrial, en fase de Master. Durante mi juventud ya hice una Ingeniería Técnica Industrial en Bilbao, así que ya sé lo que es una universidad presencial “dura”.
        Y la UNED tiene unos exámenes (en ingeniería) bastante decentes. Y considero decentes cuando no hay profesores iluminados que suspenden al 99% de una clase. O cuando los exámenes se ajustan a la materia como debe ser. Cuando he suspendido, sé que no tenía el nivel necesario. Pero cuando he ido “sobrado”, he aprobado. Así que menos coñas con la UNED. El problema de la UNED es que en el caso de las ciencias, uno ha de prepararse sus propios apuntes, ha de consultar muchos libros, no hay un profesor que te de la materia mascada. Hay unos libros de referencia y unos exámenes tipo. A partir de ahí, uno mismo.

        Larga vida a la UNED.

  4. La entrada, genial. Es el mejor resumen que he leído sobre el EMD y además en orden cronológico 8D.
    Gracias.
    PD: “ti” no lleva tilde!, jajaja, lo siento pero no he podido resistirme…

  5. Hola, muy interesante.

    Te sigo desde hace algún tiempo y me gustan casi todos los artículos que subes. Si no lo has hecho con anterioridad me parecería muy interesante que contaras que revistas científicas, podcast, blogs… te gustan seguir tu para estar informado de ciencia, o incluso más interesante qué proceso sigues para desgranar una noticia y entenderla por completo.

    Gracias por tu tiempo.

  6. Me gusto mucho tu articulo… Voy a tener que refrescar algunos conceptos de física porque confieso que la noticia del motor me atrajo mucho la atención, tanto que es un debate entre estudiantes donde yo curso… Me apunto todo esto en Tablet.
    Éxitos Francis.

  7. Genial artículo Francis, había leído ya el de Daniel Marin (soy uno de sus acosad… digo… de sus lectores asiduos) y aunque generalmente me suelo enterar más con sus explicaciones que con las tuyas (creo que mi base física no me da, lo siento), esta vez me ha pasado al revés, el tuyo me ha servido apra entender mejor el de Daniel y el EmDrive este de marras. Muchísimas gracias!

  8. Francis, eres un pincha-globos.
    Sabes muy bien que necesitamos un motor warp para llegar a marte en una semana y a los asteroides en dos. Espero que inventes alguno en un plazo razonable usando materia oscura y energía oscura antigravitatoria, por ejemplo.
    Eso en vez de andar criticando a star trek.

    1. Apoyo a Carlos. El plazo razonable no debe superar los 7 días. En 14 días debes tener listo el prototipo y el 15 comenzamos las pruebas. No pierdas tiempo. Tic Tac Tic Tac. Muy buena tu narración.

  9. Yo sigo en mis trece, a falta de conocer el montaje que se usa para las pruebas, y a la vista de que el invento necesita refrigeración, al menos algunos modelos.
    Un mal montaje permite que la dilatación provoque la aparición de esas fuerzas…

  10. He leido que hay un motor de cámara resonante y microndas, que no arroja por un lado un esfuerzo contrario al avance.
    No parece lógico que no se produzca una fuerza contraia al avance, o sea reacción.

    Sin embargo la NASA autoriza a que estos inventos, si funcionan y tendrán seguramente reservados unos buenos lugares en las naves futuras,

    El sabio Ingeniero Wydler, nos expresa que este motor expulsa algo que pocos conocen bien: la ANTIGRAVEDAD,

    Consume electricidad y produce Antigravedad…..y todos felices

  11. Buenas.

    Gracias por el artículo. Yo en esto ni entro ni salgo porque sinceramente no tengo nivel suficiente, siempre he odiado todo lo que sonara a ondas, pero me asalta una pregunta. Si enciendo una linterna ¿hay una pequeña fuerza que empuja la linterna en dirección contraria al rayo de luz para mantener el momento lineal? Entiendo que sí y que en el fondo eso es lo que está detrás de todo esto.

    1. Compañero, deberías leer primero el post y los comentarios anteriores, antes de escribir tú el tuyo.
      Si el EmDrive consiguiese empuje lanzando fotones FUERA, no sería noticia y nadie lo criticaría. El problema es que sus creadores dicen que consiguen empuje ¡quedándose todos los fotones DENTRO!
      Es como intentar conseguir impulso en un coche a base de que un individuo en el interior le de empujones al salpicadero.
      En este otro post también puedes encontrar explicaciones sencillas sobre lo que es la conservación de la cantidad de movimiento:
      http://mitosytimos.blogspot.com.es/search?q=EmDrive
      Saludos

      1. ah. Pues ni se me habia pasado por la cabeza wue el semicono estuviera cerrado. Ahora entiendo las protestas. Yo pensaba que el magnetron generaba radiacion y que el cono se usaba para orientarla como si fuera una tobera y por eso no veia mayor problema.

        Gracias

  12. Gracias por el artículo. Compartiendo todas las dudas expresadas (como no podría ser de otra forma…), tan sólo un comentario: en casi todos los artículos críticos que leo sobre el EmDrive se hacen analogías con el concepto “móvil perpétuo”, cuando no creo que sea ésta adecuada. Al fín y al cabo, el supuesto EmDrive utiliza una fuente de energía (electricidad) para generar las microondas, y por tanto en ningún caso se podría considerar un sistema móvil cerrado que no consume energía exterior.
    O eso o me estoy liando, que también podría ser 😀

    1. Pero es muy similar en el sentido que es un sistema cerrado que ejerce una fuerza sobre si misma para desplazarse. En un movil perpetuo se viola la conservación de la energía. En cambio en el EMDRIVE se viola (además) la conservación del momento lineal . De hay la analogía.

    2. Yo iba a preguntar lo mismo. Si hay aporte de energía a través del magnetrón, entonces no veo dónde está la violación de la conservación de energía (salvo que Shawyer pretenda que la energía cinética aumenta más que la aportada). A mí me parece -y puede que no haya entendido todo, por eso pregunto- que se viola la conservación del momento lineal, pero no la conservación de energía.

      1. En teoría de la relatividad de Einstein momento y energía son la misma cosa, como espacio y tiempo. No tiene sentido hablar de violación del momento lineal y conservación de la energía en un contexto relativista. Una violación de la una, si cambias a otro sistema de referencia, es una violción de la otra, y viceversa.

        1. A mi se me ocurre que si un neutron en reposo (o con una velocidad inicial) pudiera desintegrarse en un protón y un electrón, quedando el próton en reposo (o con velocidad igual a la que tenía el neutrón inicialmente) y el electrón moviéndose a la velocidad que corresponda por la disminución de masa, se violaría la conservación del momento, pero no de la energía. ¿Estoy equivocado?

    1. Leete otra vez (en realidad, leetelo, que dudo que lo hayas hecho o que si lo has leido, hayas entendido nada) el artículo que tú mismo enlazas.

      Te adelanto esto:
      “EDICIÓN ANTES DE QUE ESTO SE DESMADRE: El artículo presente desmiente los artículos que dicen que es imposible propulsarse con ondas electromagnéticas usando cavidades y fuentes externas. No respalda el montaje experimental empleado porque lo desconozco. Resulta que hay dos puntos separados a la hora de hablar de EmDrive: la teoría de propulsión electromagnética y el modelo de EmDrive en sí. Mientras que el primero está bien el segundo parece que se ha hecho de forma dudosa. Lo que aquí critico son opiniones vistas diciendo que una onda electromagnética no puede impulsar. Aclarado este punto, creo que las quejas se apaciguan.”

  13. Buenos dias Francis:

    Muy buen post al puro estilo del blog la mentira esta ahi fuera…tambien lei a daniel y completais un repaso serio sobre las precauciones que debemos tener los cientificos ante las ganas de salvar el mundo, en la version altruista, o de ser dioses en la version individualista.

    El caso es que yo tengo algo parecido al em drive, que fruto de un caracter dilatente en mi juventud cientifica, me llevo a buscar respuestas… hoy dia he desistido de la idea obviamente, pero lo mas importante de este asunto y del reto que su ponia para mi mente, fue sumergirme en la fisica de particulas, ley a lederman, a gerard t hoff, a indurain, a feynman y otros muchos, y el regalo fue ampliar mis conocimientos en temas que casi desconocia, por ello le estoy tremendamente agradecido a aquella idea del movimiento perpetuo….

    si te apetece echarle un vistazo te lo envio a un correo personal… los moviles perpetuos no son una realidad, pero pueden ser un herramienta didactica basada en la motivacion de los imposible, y esa motivacion puede llevar a los alumnos a un nivel intelectual mayor… yo tambien me dedico al ambito de la enseñanza en ciencia.

    te dejo mi correo por si te interesa e igual montamos una herramienta didactica basada en lo imposible para que los alumnos entren en la realidad cientifica con mas fuerza y argumento.

    [EDITADOporFRANCIS] borro el correo para evitar que te fusilen a e-mails.[/EDITADO]

    Un saludo. Rafael

  14. ¿Y si construimos uno aquí en Málaga y salimos de dudas? Tengo un microondas viejo, se donde comprar el latón para el troncocono y tengo lista la fresadora para darle forma 🙂

  15. Me parece un articulo de un envidioso sin ideas propias, ¿que tal si haces tus propios intentos así los demás nos reímos de ti? Deja a la gente de acción que desarrolle sus ideas libremente igual un día logran algo mientras tu ahí criticando todavía…(tengo 4 patentes que ni se me ocurre nombrarte por supuesto )

    1. Pues si crees que el EmDrive consigue empuje sin conservación del momento lineal, lo más probable es que tus patentes sean tan útiles como esto:
      …Generador Eléctrico que funciona según el siguiente principio: Una batería enciende unos LEDs que iluminan un panel fotovoltaico que genera electricidad para cargar la batería. Según las propias palabras del genial inventor:
      “… Dado que los medios de iluminación mediante diodos generan una luz similar a la de la luz solar, ésta luz será aprovechada por dicho panel de células fotovoltaicas para generar energía eléctrica, SENSIBLEMENTE MAYOR que el reducido consumo que tienen éste tipo de sistemas de iluminación, pudiéndose aprovechar la energía sobrante, …”
      Si no os lo creéis, podéis mirarlo en el documento de patente, el texto está en la 2ª página y el esquema del maravilloso invento en la página 5:
      http://lp.espacenet.com/publicationDetails/originalDocument?FT=D&date=20100726&DB=lp.espacenet.com&locale=es_LP&CC=ES&NR=1072543U&KC=U&ND=5
      Podríamos aplicar el invento al EmDrive para conseguir de este modo la energía eléctrica que necesita el generador de microondas, 🙂

  16. Por cierto si quereis ver algo que Sí que vuela, aunque no en el vacio, echadle un vistazo a los lifters de Naudin http://jnaudin.free.fr/lifters/main.htm que estuvieron bastante de moda en la epoca en que todo el mundo estaba desechando monitores de ordenador viejos.

    eso si… de las teorias y medidas de ese sitio, fiarse poco

  17. Yo no entiendo toda la física relativista o cuántica, pero si hay algo que entiendo bien es la ley de los grandes números y el teorema de Bayes. Si suponemos que de verdad fuera cierto que se puede construir un motor de este tipo con cuatro chapas y un magnetrón, y proyectamos esta hipótesis sobre la cantidad de estudiantes de física en el mundo con acceso a un microondas y que matarían por publicar algo así, la observación, o mejor dicho, no-observación, de este fenómeno hace muchos años sería un suceso extremadamenete atípico.

    Cabe suponer pues que la interpretación más probable es la falsedad de la hipótesis de partida: si es que es posible en física un motor revolucionario capaz de llevarnos hasta el infinito y más allá, desde luego este no va a surgir de un ingeniero aburrido jugando en su garaje con cuatro putas chapas.

    1. Fgomez, los interferómetros basados en una cavidad de microondas se usan de forma cotidiana en muchos laboratorios del mundo para medir fuerzas en sistemas micro- y nano-mecánicos. Nadie ha observado una violación de las leyes de la física como la que se observaría si sistemas macro-mecánicos como EmDrive funcionaran. Fuerzas de milinewton y micronewton son enormes comparadas con las fuerzas que se están midiendo en estos sistemas usando cavidades de microondas (fuerzas de attonewton). Dichos experimentos descartan fuera de toda duda, desde hace décadas, que sistemas como EmDrive funcionen.

      1. Pues confirmas lo que pensaba: aunque yo no sabía exactamente el uso de esos magnetómetros, es evidente que cavidades con microondas van a ser usadas muchísimas veces al dia en el mundo por parte de personas capaces de notar estos efectos. Para que EmDrive tuviera algún tipo de base sólida, este efecto debería haber sido documentado muchísimas veces antes y desde hace bastante tiempo.

    2. jajaja viva la envidia 😉 sin mas que añadir, los físicos estudian el mundo tal y como es, los ingenieros crean el mundo (u objetos, en este caso un motor) que nunca ha existido

  18. Buenas, me lo he leido de cabo a rabo y me han quedado algunas dudas. Pero claro, yo solo soy ingeniero, no físico. XD
    Se te nota cierto resentimiento, no se si hacia los ingenieros en general o solo hacia los magufos. A mi tambien me fastidian mucho las chorradas esas de que ya está inventado el coche que funciona con agua, pero que por intereses no lo quieren dejar salira a la luz.
    De todas formas, a lo que iba. No entiendo por qué dices que inventó el movimiento perpetuo si está consiguiendo miliNewtons con 1000W!!! Si fuera sin aporte de energía lo entendería.
    Ignoro totalmente la mecánica cuántica, pero en principio, para mi, si estás aportando energía al sistema y al final obtienes una fuerza, no debería de haber problemas “éticos” fisicamente hablando.

    Por otro lado, y ya es una pregunta porque no tengo ni idea, hablas del laser montado sobre la nave empujando a la propia nave. Vale, eso es como levantarte a ti mismo tirandote de las orejas, pero si apuntas el laser al infinito ¿No tendrías una especie de propulsión?

    Perdón por la parrafada y gracias por tus articulos.
    Saludos

      1. Eso lo entiendo, la mecánica clásica más o menos está comprendida. Lo que no entiendo es que hables de movimiento perpetuo en un sistema en el que estas metiendo energía y obtienes una fuerza. Vale que a lo mejor se está pasando por el forro la tercera ley de Newton, pero no la primera de la termodinámica, que sería que violaría un movil perpetuo.

        1. Jose, ¿has leído el comentario de Francis de más arriba? donde dice:
          “En teoría de la relatividad de Einstein momento y energía son la misma cosa, como espacio y tiempo. No tiene sentido hablar de violación del momento lineal y conservación de la energía en un contexto relativista. Una violación de la una, si cambias a otro sistema de referencia, es una violción de la otra, y viceversa.”
          Saludos

        2. La parte del puzzle que te falta es que esa energía se está aplicando al mismo objeto que la produce. Es como tú empujando el salpicadero de un coche: no eres un “móvil perpetuo” al uso porque consumes energía, pero tampoco vas a mover el coche desde dentro porque lo empujes, que es lo que pretende el emDrive.

  19. A mi me queda la duda Francis de que estando como está admitida por la ciencia la “Presión de Radiación” que sería el principio de las naves tipo Vela Solar, también naves sin propelente por cierto. Pues siendo así , si se admite que los fotones al impactar contra un objeto pueden transmitirle momento a este porque no podría ser que un objeto que emitiese fotones debidamente focalizados y concentrados pudiese obtener también momento.

    Ya se que el modelo estándar dice que la masa del fotón es 0 y todo eso pero… la presión de radiación existe, y bueno, el modelo estándar al fin y al cabo es lo mejor que la ciencia ha sabido hacer para hilar un conjunto de observaciones empíricas la mayoría de las cuales no se habrían podido deducir sin hacer chocar partículas entre sí y ver que sale. Estoy seguro que se nos escapan muchas cosas.

    Si aceptamos algo tan extraño como la presión de radiación que opera en sentido contrario fotones chocando y empujando objetos… tal vez el tema de la masa nula del fotón pueda tener que revisarse. Entiendo que hay que mantenerse escéptico al respecto pero hasta que no se confirme definitivamente que ese empuje es espúreo no podemos descartar que estemos dando con algo simplemente desconocido hasta la fecha. La ciencia funciona así todo cuadra hasta que un experimento hace que lo que se sabía no cuadre. Entiendo que ha de hacerse de forma más seria, revisión de pares , que la afirmación extraordinaria tiene que venir de pruebas extraordinarias, ok. Pero bueno yo no me reiría tan pronto. Grandes descubrimientos fueron hechos en tiempos en que la ciencia se reía y mofaba de ellos. Por ponerte un ejemplo, el señor que propuso la deriva continental fue motivo de mofa la teoría solo porque realmente no se entendía, la electricidad en sus inicios era más cosa de magos, la propia relatividad nace de experimentos que pretendían probar que la velocidad de la luz variaba y resultó constante. Yo siempre creo que hay que dar ese pequeño beneficio de la duda y admitir que no lo sabemos todo y que bueno sí, tal vez se equivoquen y todo quede en nada pero… a veces solo a veces, con algunos de estos descubrimientos sí desembocan en algo nuevo.

    1. Vktr, las velas solares se mueven porque el Sol que genera la radiación no está dentro de la nave. La idea de EmDrive es que la fuente de la radiación está dentro de la nave, luego el principio de inercia prohíbe que se mueva (en nuestro universo, al menos).

      Dices que “Si aceptamos algo tan extraño como la presión de radiación…” Perdona Vktr, pero la presión de radiación está demostrada en multitud de experimentos de laboratorio y ha sido medida con gran precisión. No es nada extraño. No es cuestión de aceptarla o no aceptarla, es un hecho en un nuestro universo. Y es debida a que los fotones tienen energía (aunque su masa sea nula).

      Saludos
      Francis

      1. Yo tambien soy ingeniero y la primera duda que me asalta es cual es la diferencia entre que se emita la fuente de radiacion por el sol (vela solar) y desde el propio vehiculo (fuente de microondas)

        Por lo que yo entiendo no deberia de haber ninguna diferencia. Los fotones no los podemos tratar como pelotitas, una vez que salen del emisor para empezar su velocidad no depede de ningun sistema de referencia.

        1. Karlos, tírate de los cordones de los zapatos, ¿te levantas del suelo? Imagina que yo me subo en una silla y tiro de tus cordones de los zapatos ¿te levanto del suelo?

          En ingeniería, en primer curso, se suele estudiar Física. ¿Has estudiado las leyes de Newton?

  20. Desde la más completa ignorancia, tengo un par de dudas que necesitaría comentaros a ver si alguien me las puede respodner como para un párvulo, ya que no se nada de física.

    Supongamos un dispositivo más sencillo si cabe que el EmDrive, vamos a montarlo con un láser o conjunto de lásers que apuntan a una vela solar o equivalente de manera que dicha vela gana impulso cuando el láser incide sobre ella.

    1. Si la vela está, por ejemplo, en el espacio y los láseres en la tierra, se ha demostrado que la vela puede ser impulsada por los lásers (hasta donde yo se)

    2. Ok, pongamos los lásers enganchados a la vela? Qué tenemos? Un dispositivo capaz de auto propulsarse? Según tengo entendido no, ya que los lásers tienen el mismo retroceso que el impulso que los fotones aportan a la vela, con lo cual no es viable.

    3. Pero si el láser tiene retroceso… no sería posible impulsar un móvil con ese retroceso? es decir, prescindiendo de la vela, usando el láser como un cohete en el que la base del láser se une a una “nave” y el láser dispara al vacío??

    Que alguien me aclare porfas!

    Un saludo!

      1. Francis, creo que no has contestado al punto 3 de Miguel. Pienso que si el láser tiene “retroceso” entonces sí puede servir para impulsar la nave. Otra cosa es que energéticamente sea un proceso rentable (imagino muchos megawatt para conseguir un impulso muy pequeño).

        1. No se porque muchas entradas de aquí hablan de un laser apuntando al vacío. Esto no tiene nada que ver con el EmDrive.
          El punto relacionado con el EmDrive es el 2.

          1. Estoy personalmente intentando aprender. No se si percibo algo de prepotencia en tu tono Francisco pero en cualquier caso, dejándo símiles aparte, estaría genial que si te apetece, en lugar de preguntarme qué no entiendo de la ley de conservación de movimiento lineal o ponerme el ejemplo de los cordone o a Gonzalo el del tren, pudieras entender el anterior comentario y explciarme lo que para mi es ahora mismo una paradoja entre el punto dos y el punto 3.

            – En el punto 2 imagino una vela solar enganchada en forma cónica a un conjunto de lasers que apuntan al interior de ella. No se genera impulso por? por que el laser no tiene retroceso? por los electrones ejerciendo la fuerza contraria al impulso? enonces por qué si funciona si el laser esta fuera del sistema?
            – En el punto 3 pienso que si el retroceso del laser es la causa de que el invento no funcione, entonces el laser apuntando al vacio debería propulsar. Y ahi otro móvil perpetuo sin más propelete que los electrones.

            Y obviamente en ambos casos estoy equivocado, lo que quería no es desafiar las leyes de la física sino entenderlas.
            gracias

          2. Miguel, yo lo entiendo así:

            Punto 2, el láser montado en la nave sí empuja la vela, pero se compensa con su propio retroceso: la nave no avanza. Si el láser está montado fuera de la nave, el impulso contrario se aplica también. Por ejemplo, a la Tierra.

            Punto 3, como he comentado, creo que sí se puede usar el láser como motor, pero de ninguna manera será un móvil perpetuo. Y sería tan “razonable” como mover un tren disparando una pistola hacia atrás.

          3. En 1900 y pico un pobre e ignorante chaval se planteo la curiosa pregunta de como se vería en mundo subido en una onda de luz. No se lo decía a nadie porque le podrían tomar por tonto… El resto es la historia de uno de los mayores genios de la ciencia.

            Volviendo al tema, si disparo en vez de un arma un rayo de luz digamos de 1 Teravatio ¿tendré retroceso?

            Me gustaría saber cual es la diferencia entre empujarse con presión de radiación de un laser apoyado en la Tierra o un laser que llevas encima ¿Cómo sabe la luz de donde ha venido?

            Si además va siempre a la misma velocidad y como decís su momento en realidad es su energía: ¿Cómo se comunica el momento de la fuente que la creó y se supone que “padece” el retroceso con el receptor que recibe el rayo y es “empujado”.

            Creo que no debemos despreciar lo que está pasando aquí, seamos un poco más precavidos. Echad un vistazo al hipotético efecto Unruh que cita Francis en la evaluación que se ha hecho de los experimentos y pensemos incluso más allá ¿Qué pasaría si la pared que recibe el impacto del haz impulsor a su vez se está moviendo?

          4. Josave, si yo (bueno, pongamos más bien a alguien más atlético) te intento levantar tirándote de las orejas y tú haces lo mismo, ¿cómo saben tus orejas quién intenta tirar de ellas?

            El caso es que el sistema de fuerzas en un caso tendrá un “punto de apoyo” distinto del otro. En el segundo caso, esas fuerzas se equilibran y no hay movimiento alguno.

            No sé si así se aprecia mejor.

          5. “O sea, Gonzalo, que si disparas un arma contra una pared de un vagón dentro de un tren en reposo en tu opinión el tren se moverá por el retroceso del arma… ¿Estás seguro?”

            Por supuesto

  21. Francis,

    Dices que “New Scientist no es una revista científica con índice de impacto y evaluación por pares”

    Lo cierto es que:
    1) sí tiene índice de impacto (fuente: ResearchGate).
    2) no tiene revisión por pares (fuente: Wikipedia)

    En mi opinión, lo que esto indica (junto con otras muchísimas consideraciones) es que el índice de impacto no mide la calidad científica de una revista, sino sólo su popularidad. Sobre el abuso de los índices de impacto para evaluar la ciencia se ha escrito mucho, recomiendo un reciente artículo en Nature, The Leiden Manifesto for research metrics.

    Saludos y gracias por el artículo,
    Gonzalo

    1. Cierto, Gonzalo, lo cambio… A veces olvido que las revistas de divulgación Scientific American, New Scientist, American Scientist, Current Science y otras similares están en la misma categoría que Nature y Science en el JCR SCI de Thomson-Reuters.

  22. Como completo ignorante que soy hay algo que no entiendo. Si el EmDrive necesita generar electricidad para producir las microondas, ¿entonces por qué es una máquina de movimiento perpetuo? ¿No necesitaría sacar la energía para producir esa corriente eléctrica de algún lado como puede ser quemando combustible o del Sol? Según lo he entendido, no es un sistema cerrado que funcione reciclando la misma energía infinitamente.

    1. Desde un punto de vista de mecánica clásica, lo que viola el EmDrive es la ley de conservación del momento lineal.
      Pero como las partículas en juego son fotones hay que aplicar mecánica relativista.
      Y Francis explica en un comentario de más arriba, (búscalo), que en relatividad energía y momento son magnitudes ligadas la una con la otra, de forma que la violación de la conservación de una conlleva la violación de la conservación de la otra. Para los fotones la “fórmula” que las liga es muy sencilla, se trata de una proporcionalidad directa:
      E = p · c
      Al menos eso es lo que yo medianamente he entendido, (aunque te confieso que no en detalle)

    2. Las maquinas de movimiento perpetuo más “realistas” no violan el primer principio si no el segundo. Las más realistas eliminan toda fricción pero también las hay que convierten calor en movimiento, que es algo muy parecido a lo que pasa aquí.
      Básicamente obtenemos energia cinètica a partir de la nada.

  23. No, por favor, lejos de mí semejante barbaridad. Lo que digo es que si el vagón no tiene pared, entonces el disparo hacia atrás sí empuja al vagón hacia adelante.

    Entonces si apunto una linterna al vacío, experimento retroceso y puedo usar la linterna como motor. Éste es el punto 3 de Miguel.

    1. En efecto, el “punto 3 de Miguel” no en más que un cohete de fotones.
      Pero eso NO tiene nada que ver con el EmDrive, En el EmDrive los fotones de microondas se dedican a rebotar por el INTERIOR el cachivache sin salir nunca al exterior. Por eso ese cacharro no puede moverse.

    2. Este comentario tenía que ser una respuesta a ese otro de Francis donde me dice: “O sea, Gonzalo, que si disparas un arma contra una pared de un vagón dentro de un tren en reposo en tu opinión el tren se moverá por el retroceso del arma… ¿Estás seguro?”

  24. Hola me he leído todo el articulo y comentarios, muy interesante.
    Resaltaría que se pone de manifiesto cierta prepotencia del blogero al contestar a las personas a las que resulta una paradoja irresoluble el principio de conservación del momento. Una lástima, porque la calidad del articulo es buena.

  25. El cacharro lo que dicen que hace es que la masa inercial de los fotones varía en su movimiento dentro de la onda estacionaria que se forma en la cavidad.

    Eso es según uno de los artículos recientes, habla del efecto Unruh. En realidad yo lo veo más como el efecto Woodward: la idea que se busca es variar la masa de un objeto rotatorio o en movimiento de ida y vuelta de forma que sea diferente en cada extremo.

    No digo que funcione, pero lo que intentan conseguir es esto. Obviamente para variar la masa inercial del fotón en cada extremo de la cavidad has de “dejarla” en algún sitio y “cogerla” en el otro, lo que al final posiblemente haga que el cacharrito no se mueva, si lo miramos como un todo. Pero si son capaces de dejarla “diluida” en algún hipotético sitio, como hace una medusa al nadar, y luego recogerla, pues a lo mejor es posible que se mueva.

    Sabemos que es imposible que funcione, pero ya van varios experimentos “y sin embargo se mueve”. Ya sé que todos estamos deseando que no se mueva. Algunos lo siguen intentando, dejémosles.

    1. Si hubieras leido el articulo no dirías en el ultimo párrafo “que se mueve”. Cito: “integrando para todas las caras el empuje es cero (lo que confirma la ley de inercia). Pero si sólo tomamos una cara, aparece el resultado mágico (más bien mal interpretado) de un empuje finito.”

      1. Claro que lo leído, el que no has leído es este, también hay que leerse las referencias, y más las que cita nuestro maestro Francis: Michael Edward McCulloch, “Can the EmDrive be explained by quantized inertia?,” Progress in Physics 11: 78-81, Jan 2015; open access PDF, http://goo.gl/vBcMsI,

        1. Me avisas cuando ese paper sea aceptado en una revista con revisión por pares rigurosa. Por ejemplo que no lo acepten en la entrada de wikipedia del EM Drive es sintomático, aquí mismo se le resta credibilidad.

          Todo este tema EM Drive despierta el mismo tufillo que el E-Cat de Rossi.

  26. No soy físico, ni siquiera ingeniero, pero entiendo que esto es como estar en una barca con vela, sin viento y soplar a la vela para que se mueva la barca, no?
    Me parece más fácil de entender esa simplificación que hablar de cañones fotónicos.

    1. Más o menos, pero parece que si cambias barca por troncocono metálico y al menda por un magnetrón montado dentro, la gente (y me incluyo) se lía con las “palabras grandes”.

      Creo que casi toda la gente se lía porque ese troncocono se asemeja a una tobera, y asumimos que se está proyectando algo al exterior, cuando el recinto es más bien un horno de microondas de diseño postmoderno.

  27. Muy buen artículo Francis y un tema muy interesante. Si estuviera bien ejecutado el experimento sería una revolución científica. No me meto con la explicación científica del experimento, que entiendo que a estas alturas y de ser cierto el experimento nadie la tiene,… de ahí que esto pueda ser una revolución. Mi curiosidad va más encaminada a entender si todas las fuentes de error del experimento se han considerado de forma adecuada, para poder decidir si esto sigue siendo interesante o merece esa huella imborrable en la avenida de la fama de los Magufos. Por las fotos de tu artículo, parece que este cacharro esta montado sobre una bancada de perfiles donde las dilataciones que sufra el supuesto propulsor, cuando se encuentre en funcionamiento, podrían tener un efecto significativo en las mediciones del empuje. ¿Sabéis si hay algún análisis riguroso de estos fenómenos de dilataciones en los experimentos realizados con este cacharro?

  28. Efecto Casimir Dinamico: extraccion de la energia del vacio convirtiendo fotones virtuales en reales. Sin violacion de las leyes fisicas.
    Comprobado experimentalmente
    N(fotones)= sinh^2(frecuencia x tiempo)
    “Observation of the Dynamical Casimir Effect in a Superconducting Circuit”

    http://arxiv.org/abs/1105.4714

  29. Una pregunta: Ya que si se puede producir una reacción a la acción de expluklsar fotones (es decir un cohete luminico, o fotonico) ¿Cual es la fuerza o empuje que puede ejercer? ¿Cuantos vatios y en que frecuencia (microondas, luz , etc) son necesarios para mover 1 kg con 1mN de empuje?

    Gracias

  30. Una cosa no me queda clara en tu artículo (pese a que es un artículo muy claro). Has hablado sobre los “padres” de la idea y sobre sus desarrollos “teóricos” y has dejado muy clara tu opinión sobre el tema (que me parece muy juiciosa). Pero ¿cuál es tu opinión sobre el resultado experimental? ¿no se ha producido y han mentido? ¿o sí han medido una fuerza pero no han tenido alguna cosa en cuenta que explicaría el empuje? Por ejemplo ¿algún tipo de rozamiento en el péndulo de torsión ?

    P.D.: digo lo del rozamiento porque si pones una caja cerrada en total ausencia de rozamiento y te empujas con fuerza contra una cara y luego despacion contra la otra, lo hagas como lo hagas no vas a desplazar ni un ápice el centro de masas. Pero si haces lo mismo sobre una superficie pulida pero con algo de rozamiento, como una pista de hielo, sí que puedes conseguir desplazarte.

    1. Teros pregunta: “¿cuál es tu opinión sobre el resultado experimental?”

      No creo que hayan mentido. Buscan publicidad. Y la han logrado. Omiten estudiar fenómenos obvios (p.ej. efectos térmicos). ¿Intencionadamente? No lo sé. No lo creo. Buscan publicidad para recabar financiación. Cuando tengan la financiación la gastarán en lo que les plazca… nadie se acordará de la razón por la que la recibieron. Así funciona mucha gente. No mira donde debe por miedo a ver lo que no quieren ver. Y venden todo lo que hacen como si fuera la rebomba… Una pena, pero así funciona mucha gente.

  31. Así un poco desde la ignorancia:
    – Si emites partículas en una dirección te deberías impular mínimamente en la otra, no? Es decir, enciendes una linterna y sólo por los fotones que emites en una dirección no logras algún empuje en sentido contrario? No digo que esto sea la respuesta al problema, pero ya me ha asaltado la duda…
    – ¿El famoso propulsor Shkadov no violaría exactamente los mismitos principios y nadie dice nada al respecto?

    1. Scila, EmDrive es una cavidad cerrada, no se emite nada hacia el exterior, sólo se confinan partículas dentro de una cavidad. Si las partículas, la radiación o lo que sea sale por algún agujero entonces no se trata del motor EmDrive sino de otra cosa. Obviamente, los motores iónicos, las velas solares y multitud de otras propuestas podrían funcionar en el vacío. Pero no confundamos EmDrive con cualquier otra cosa, ni tomemos afirmaciones sobre EmDrive y las apliquemos a cualquier otra cosa.

      1. Si es así tienes toda la razón del mundo. En los gráficos que había parecido que las emisiones de microondas “salen” por la parte ancha del cono.

  32. Muy útil tus análisis, Francisco. Gracias a la revisión de casos como éste, se puede decidir mejor en las apuestas de inversión similares, para que en vez de ir a caballo perdedor por propuestas de alta incertidumbre, los aportes vayan mejor hacia… por ejemplo a que existan más analistas como tú o consultores científicos, que deberían llegar a Ministros o Ristros (pero ese es otro tipo de retos).

    Destaco, como dices en alguna respuesta a un comentario: un sólo experimento no prueba nada; a lo que añado: una serie de experimentos de un mismo solitario en su caja negra, no sólo no es suficiente, sino que está perdiendo el tiempo y puede ser contagioso.

  33. Usted dice que si se repite varias veces un experimento con éxito, habrá que revisar la teoría o dar explicaciones nuevas ante cualquier violación.

    Si Shawyer, los chinos comandados por Yan Juanen varias series de experimentos, la NASA con White y Guido Fetta por otro lado, lograron realizar con éxito repetitivo sus experimentos, estos funcionan de algún modo y su artículo deberá reconsiderarse.

    Señor, ahí hay algo verdadero y usted deberá reconsiderar lo referente a su criterio: Está de algún modo equivocado.

    Lo ea comentado con el Ingeniero Wydler y el supone que Shawyer ha encontrado el hilo que desenrollará finalmente la madeja del tema de la gravedad.

    Le molesta que lo corrija una señorita?

    1. M. Cristina, dicen que un físico experimental nunca se cree del todo los resultados de los experimentos que realiza, pues conoce detalles que debe omitir en toda publicación. Si te quieres creer lo que ciertos medios dicen sobre EmDrive, créetelo, M. Cristina. Ser crédula es tu problema… Ser escéptica debe ser tu virtud.

      Y por supuesto acepto que me corrija una señorita, un señorito y quien tenga razón. Yo me equivoco muchas veces… y en este blog más.

      M. Cristina, corregirme es muy fácil: Léete los artículos publicados por estos señores y encuentra un fallo en mis argumentos. Luego vienes aquí y lo dices. Si no, lo siento, estás hablando sin saber de lo que hablas… y así no se corrige a nadie.

  34. Le recuerdo que muchos grandes inventos no se sabían como funcionaban, pero se los usó sin importar mucho esto: Por ejemplo los detergentes sintéticos, creados en 1945, por los alemanes.

    Creo que aquí pasa lo mismo, estos motores si funcionan, aunque contradigan las leyes físicas en algo.

    ¿No le parece?

    1. M. Cristina, estoy de acuerdo con tu primer párrafo, pero no con el segundo. Las leyes físicas no son un absoluto irreformable. El rechazo al EmDrive no es principalmente porque contradiga las leyes de la física conocida. Eso lo hace inverosímil, pero no imposible.

      El rechazo se basa en que no funciona, es decir, no se ha podido demostrar de modo fehaciente que funcione. El rechazo no es cerril, sino sanamente escéptico.

      1. Perdóneme Don Gonzalo, pero si se ha demostrado fehacientemente que funciona, por tres equipos diferentes y en varias series de experimentos, entre ellos por la sección científica de la NASA.

        No puede usted rechazar que este motor no funciona. Solo puede decir que habrá que verse como diablos si funciona.

        Vamos, que esto sucede a menudo, encontrar algo nuevo y luego tratar de explicar porque funciona el asunto.

        1. No hay demostración fehaciente de que el EmDrive funcione. Únicamente indicios que apuntan a que, muy probablemente, el rigor metodológico de los tres equipos que han realizado esos ensayos es muy escaso.

  35. Sinceramente, no sé hasta que punto son fiables o no estos experimentos sobre el EMDrive, y no entiendo mucho de fórmulas, principios y demás. Pero me ha venido a la mente un símil que me gustaría exponer, y que seguramente será desmontado por los buenos científicos que hay aquí. El símil en cuestión sería el siguiente:
    Si bien es cierto que tú, estando sentado en una silla con ruedas (de las de oficina), si empujas el respaldo sin tener ningún punto de apoyo externo no obtendrás movimiento alguno. También lo es que el hecho de balancearse y darle golpes de espalda al respaldo, consigue que tengas un mínimo desplazamiento.
    Esto no sé exactamente como, pero seguro que se puede explicar fehacientemente con las actuales leyes de la física. Es similar al ejemplo del tren y los pasajeros empujando a la vez: Si empujan simplemente no hay resultados, pero si hay suficiente movimiento interno de pasajeros cojiendo carrerilla a poca velocidad para no descompensar el empuje y luego golpeándose contra una de las paredes del tren al unísono, en una misma dirección, seguro que este se desplaza.
    Así que mi pregunta es:
    ¿No será que precisamente el efecto que se está obteniendo aquí, está relacionado con algo tan sencillo y fácil de comprobar, pero la forma de explicar su funcionamiento se está orientando de forma errónea?
    Tal vez algo relacionado con un bombardeo intermitente, o la longitud de onda de las propias microondas, o algo así…

    1. Hola David,

      Esto que comentas es una hipótesis conocida como efecto Woodward. Para que funcione habría que variar la masa de los pasajeros en un sentido para que fuese diferente en el otro, así el tren sí se movería. El problema es como conseguir variar la masa inercial, por el momento lo desconocemos. Las pocas hipótesis de lo que es la inercia están en el Principio de Mach, el propio Einstein se vio muy influenciado por él.

      Solo cuando conozcamos realmente el verdadero origen de la masa inercial sabremos si se puede hacer variar la misma. Einstein intuyó que “si alejamos una masa cualquiera a una distancia grande de todas las demás masas del Universo, la inercia de tal masa debe tender a cero”. Esto en el caso de que el Principio de Mach fuese cierto.

      Hacer que funcione el EmDrive implicaría ser capaces de variar la masa (=energía = momento = frecuencia = velocidad) de los fotones en su ir y venir de los extremos de la cavidad. Es exactamente así como podría funcionar y tú lo has descrito perfectamente con el ejemplo de los pasajeros en el tren. La cuestión es que no parece que sea fácil hacer variar esto y donde “dejar aparcada” esa masa para recuperarla después sin que el conjunto como un todo cerrado acabe con empuje nulo.

      Échale un vistazo al foro Nasa Space, está que hierve y pronto veremos si hay alguna réplica, ya hay varios grupos probando. Por el momento toca esperar, no creo que mucho.

      1. Ok, gracias por tomarte el tiempo de responderme y ten por seguro que me pasaré por ese foro. Me encantan todos estos temas aunque no logre entenderlos totalmente en su base.
        Cada vez que leo algo del estilo de algún efecto curioso, o cuerpo celeste que la ciencia no puede explicar, me emociono, pero no por el hecho de poder decir algo así como “Chupaos esa”, sino en el sentido de que existe la esperanza de que haya aun mucho por aprender de este universo en el que vivimos.
        🙂

    1. Puede ser una especie de “densidad energética negativa”, debido a la geometría de la cavidad, se hace resonante a cierta frecuencia y cancela como un filtro un ancho de banda de ondas, produciendo un efecto similar al efecto casimir. Generando una especie de empuje similar a un objeto que trata de flotar en un falso vacío en la dirección de menos energía.

    1. Josave, no es ninguna demostración de que funciona, más bien todo lo contrario una confirmación de que no funciona, ¿has leído lo que pone? Por otro lado, lo que citas de McCulloch también aparece citado en mi post, ¿te has leído mi post?

  36. Si achicaramos un cono truncado a escala microscopica el efecto casimir produciría un empuje neto contrario a la base mayor? y si fuera una esfera hueca microscopica en el seno de un campo gravitatorio?

  37. No está redactado este artículo con el tono más adecuado ni trata el tema principal con el rigor científico suficiente. Confundes las leyes de la Naturaleza con las leyes de la Física, que construímos nosotros para describir los fenómenos que observamos, confundes la ciencia con una religión y las leyes de la Física con un conjunto de dogmas, errores típicos del científico mediocre. Una observación experimental no es más que un pequeño paso que servirá para evidenciar la existencia o no de un determinado fenómeno, que en cuyo caso deberá ser descrito formalmente, o bien completando teorías conocidas o bien desarrollando nuevas.

  38. La pregunta del millón. Más allá de obtener empuje sobre una de las caras, hay algún modelo de EMDrive probado que efectivamente logre moverse a sí mismo?
    Porque hasta ahora, lo que veo es que puede generar una cierta presión sobre una de sus caras, pero no que eso genere efectivamente un cantidad de momento unidireccional capaz de mover al propio emisor.

  39. Estimado Francisco: ¿Podría usted informarme de quienes, cuando y dónde reprodujeron el experimento en forma similar a los que dicen que fueron exitosos y obtuvieron resultados negativos?
    Gracias.

  40. Disculpe que insista en el punto de que si bien me interesan los artículos que dicen porqué no puede ser real, querría leer aquellos que sin juzgar la base teórica reprodujeron el experimento en la forma mas fiel posible al original y no obtuvieron resultados.
    Otra vez gracias.

  41. Es muy dificil comprender que en un sistema cerrado no se puede interactuar con el exterior. Ahi arriba se mencionaba el ejemplo de la fuerza de retroceso de un arma al dispararla en el interior de un vagón. El vagón no se mueve – es un sistema cerrado – pero el retroceso del arma existe y es equivalente al de la bala disparada. El principio de acción-reacción se cumple dentro del vagón y no afecta para nada a la interacción entre el vagón y el exterior.
    Esto me recuerda de alguna manera aquello de la “fusión fría”. Hay gente dedicada a ello y que afirman obtener nada menos que MW-h de calor a la búsqueda de incautos que los financien. Parece que el segundo principio de la termodinámica es dificil de entender a muchísima gente. Carnot – un ingeniero – nunca se dio cuenta de la amplitud de su humilde principio aplicado solo a máquinas de vapor.

  42. Hombre yo no soy ni fisico ni ingeniero. Soy topografo retirado y Abuelo de profesion permanente.

    Meter un globo inflado dentro de una caja de carton, pinchar globo y cerrar caja. vereis como se rien los nietos al ver la caja saltando de aqui para alla..

    Sistema cerrado donde hay reacion dentro.

    un saludo

  43. Ricardo, eso que dices del globo y la caja es un ejercicio muy interesante. No sabría como pinchar un globo que esta dentro de una caja pero se me ocurren otros muchos símiles. Propongo el siguiente experimento mental:

    Imaginemos en el espacio exterior (por simplificar) una gran caja “vacía” que contiene “flotando dentro” una escopeta con un gatillo accionado por control remoto. Al disparar el arma, la bala chocará contra una pared de la caja. Si el impacto de la bala es perfectamente inelástico no habrá ninguna deformación y las energías cinéticas de ambas masas se agregarán, por lo que la caja y el proyectil sumarán sus momentos lineales haciendo que la caja se desplace aunque sea levemente en la dirección y sentido de la bala.

    Por suerte o desgracia la escopeta también se habrá desplazado en sentido contrario, pero al tener masa diferente habrá tardado algo más en llegar a impactar contra la pared contraria. Entonces durante esa diferencia de tiempo la caja se habrá desplazado en una dirección y sentido, hasta que el arma choque contra la otra pared; entonces el momento de la caja será contrarrestado por el momento de la escopeta, y visto desde el exterior la caja volverá a tener el mismo movimiento que antes del disparo.

    Este experimento no ha violado ninguna ley física y sin embargo la caja se ha movido aparentemente. En realidad lo único que hemos hecho es deformar el conjunto, el centro de masas permanece en el mismo punto en todo momento.

    Pero nada impide introducir otra escopeta en la caja y volver a repetir el experimento cuantas veces queramos, y si lo hacemos muy muy rápido, y hacemos una medición inadecuada parecerá que se produce un empuje continuo. Y más si el proyectil sale disparado casi a la velocidad de la luz.

    El misterio, y lo que no cuadra con las fórmulas que conocemos, no está en que la caja se mueva sino que se mida empuje continuo en un solo sentido. Con este experimento podremos desplazar una nave, “x” metros cada disparo. Pero en suma, cada “t” segundos las fuerzas de empuje en un sentido y en otro se habrán anulado. Las mediciones de los empujes deben realizarse en suma de un período lo suficientemente amplio para dar por buenos los resultados.

    Este artefacto será muy inefectivo tal cual lo hemos planteado. Sería mucho más provechoso seguir como hasta ahora, montarnos en la escopeta y que la munición se pierda en el espacio infinito. Solo, y solo si, somos capaces de transformar la bala y la escopeta en energía, y volverla a reintegrar como materia en la composición inicial lograríamos empuje y un movimiento continuo. Todo ello suponiendo que el desplazamiento de la energía no suponga un retroceso en el conjunto. Pero fuera a parte de su aparente “ineficiencia” es cuestión de ser ingenioso para extraer de ello grandes utilidades. Hay que tener una mente muy insana para no estar a favor de todo tipo de investigación. Dados los atroces recortes que últimamente se han dado en estas cuestiones parece que hay una pelea de palominos por las migajas que suelta el gobierno. Confío en que no sea esa la motivación de este “post” porque entonces están consiguiendo lo que quieren, justificar que dar de comer a las palomas solo sirve para que se peleen entre ellas.

    Siendo rigurosos científicamente, para decir que el EmDrive viola las leyes de la física habría que falsar, en términos relativistas y/o cuánticos, la conjetura de que la tercera ley de Newton necesita una corrección para permitir un desfase temporal entre la acción y reacción.

    Permítase advertir que muchas veces, equivocadamente, damos por hecho que las leyes de la física son las que nosotros dictamos.

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Por Francisco R. Villatoro
Publicado el ⌚ 5 mayo, 2015
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