NASA一位工程師發明了一個匪夷所思的裝置！簡而言之，他發現了一種原理未明、難以解釋的新基本力，並據此開發了無需推進劑就能驅動的推進器，看似違背了已知物理定律，但卻產生了足以抵消1個地球重力的推力，並且沒有違背能量守恆定律，自認是一個可能改變遊戲規則的歷史性突破，並可能影響未來一千年的太空旅行，目前正在尋求資金支持，準備將推進器發射到太空進行測試。
你想到什麼沒有？沒錯，反重力裝置，雖然這位NASA工程師沒有說它是反重力，但他確實是反重力研究組織的成員，所以我們今天將要進入一個高度未知的領域，談論的也是主流科學之外，目前尚屬科學邊緣的東西。為了更科學地討論這項發明，避免誤導大家，我要先花一些篇幅來介紹這項發明的背景。
如假包換的真專家
這位工程師名叫查爾斯·布勒（Charles Buhler）博士，是NASA位於佛羅裡達州的肯尼迪航天中心靜電和表面物理實驗室的創始人兼首席研究科學家，這個實驗室負責NASA多個關鍵任務的發射和營運.查爾斯·布勒博士是靜電學方面最頂級的專家之一，甚至可能需要去除這個"之一"，因為長期以來，他一直負責太空梭、國際太空站和哈伯望遠鏡的靜電放電(ESD) 管理和安全。
NASA關於布勒博士的最新消息是4月10日NASA網站上的一篇文章：《NASA 技術有助於抵禦月球塵埃》，介紹了布勒博士團隊正在開發的一種電動力除塵盾（EDS）技術，這項技術旨在幫助太空船和太空人應對月球和火星表面的塵埃問題，在月球上建立人類長期駐留基地的第一道防線。所以布勒博士是如假包換的真專家，他在NASA的工作和重要性是毋庸置疑的。
但值得注意的是，布勒博士並不是以NASA科學家的身份公佈這項發明的，他特意強調說，這項工作與NASA和美國政府無關，而是他聯合創建的Exodus推進技術團隊的成果，這個團隊由來自NASA、藍色起源、空軍、埃克森美孚的工程師、科學家以及法律界和商界精英組成。
至於為什麼要宣稱和NASA無關，可能也是因為這個發明原理未明，尚屬人類現有認知之外，不屬於主流科學的研究範疇，不願為NASA帶來更多麻煩吧。
熱衷邊緣科學的真科學家圈子
所以主流媒體也沒有報導這項發明，而是由一個叫The Debrief的新聞網站報道的，這個網站的宗旨自稱是著眼於未來的尖端科學技術，為前沿技術、未來科學、國防情報和超出人類理解範圍的知識提供嚴肅的、誠信的、嚴謹的新聞報導。
而發布這個發明的平台，則是替代推進能源會議（ APEC ），縮寫和亞太經濟合作組織一樣，不要搞混了。 APEC是2020年成立的，自稱是網路上最瘋狂的科學俱樂部，致力於解決反重力和突破性推進。
APEC由美國NASA、空軍、國防高級研究計畫局（DARPA）、麻省理工等機構的科學家組成，目前APEC已形成約100人左右的圈子，其中至少有16人是現任或前NASA科學家、工程師，另有14人來自麻省理工、哈佛大學等知名研究機構。
APEC成員定期在網上召開會議，討論主流科學範圍之外的話題或想法，也就是所謂的邊緣理論，最重點的關注是反重力科學和技術，3年多來已舉辦了數十場會議，被認為是反重力研究領域的伍德斯托克——1969年的反主流瘋狂音樂節，被認為對現代音樂產生了巨大影響和轉折。
所以這是一個熱衷邊緣科學的真科學家圈子，理想是創造超越人類現有知識範圍的未來技術。
違背能量守恆的無推進劑驅動
布勒博士20多年前就開始無推進劑驅動的研究，花了25年的時間，終於在2020年左右發現，靜電學可能是打開無推進劑驅動大門的鑰匙，此後就一發不可收拾，終於開發出目前這套足以抵銷地球重力的裝置。
如果真的被驗證成功，布勒博士無疑應該感謝NASA，感謝國家，竟然允許他一邊在體制內工作拿錢，一邊研究民科研究的邊緣科學，還申請了國際專利，創辦了自己的公司。
布勒團隊的裝置是一種"非對稱電容"，利用電壓差在至少一個電導表面之間產生電場，由於電場是不對稱分佈的，會導致物體表面產生淨的靜電力壓力，這種力的大小與電導表面的幾何形狀、施加的電壓和電極間隙中存在的任何材料的介電常數有關。
這種裝置的理論基礎是馬赫原理，即一個物體的慣性與宇宙中所有其他質量的引力效應有關。簡單來說，這意味著物體的慣性是由它與宇宙中所有其他物質的相互作用所產生的。
1999年，加州州立大學物理系托馬斯·馬胡德（Thomas L. Mahood）透過高能量電容器快速充放電的能量密度變化來測試質量慣性的改變，結果發現活性介電材料的質量可以瞬間改變，幅度高達±10%。這表明，如果能精確控制外部能量脈衝的時序，我們就能僅使用電力作為"燃料"，在不排放反應推進劑的情況下就產生淨的推力，相當於把電能直接轉化為物理推力，從而為開發不使用傳統推進劑的推進技術提供了一個可能的途徑。
在早期研究中，布勒博士的團隊透過大量數學計算，開發了許多模型和配置，終於在2016年到2020年期間，讓無推進劑驅動裝置產生了略高於地球重力10萬分之一的推力，最高的系統達到了約10毫牛。
而在2020年，團隊申請專利成功後，客製了一個模擬深空環境的真空室，開始測試他們的裝置，找到了提升推力的關鍵。之後他們放棄了舊的不對稱電容設計，而採用相對不對稱的板設計，並使用了多種塗敷在介電薄膜上的電荷載體塗層，同時還克服了輕量化帶來的高電壓擊穿著挑戰，終於取得了令人鼓舞的成果，推力躍升到了地球重力的萬分之一。
而在2022年之後，布勒團隊的進展更是令人震驚，不到兩年時間，推力就一步步攀升到了千分之一，百分之一，十分之一，到2023年11月，終於達到1個地球重力了！這意味著他們最新的設備，重約30-40克，已經可以產生足夠的推力來抵消地球的全部引力，換句話說，已經可以懸浮起來了！
而最令人吃驚、最令人無法解釋的是，布勒團隊還發現了一個非同尋常的現象，有時即使沒有持續輸入電荷，他們的設備仍然能夠維持推力，這似乎已經違反了已知的物理定律。布勒博士說，有時他們的設備在天平上放了好幾天，但只要它們保持有電荷，就會繼續產生推力，從科學上說，這似乎違背了能量守恆定律。
布勒博士說，這清楚地表明，一種新的基本力正在發揮作用，這種力量能夠使他們的設備產生推力，而不需要排放任何物質或使用傳統的推進劑。這種新的力學現像是基於電場中的不對稱性——特別是靜電壓力或靜電發散場，可以在沒有物理排放的情況下對質心系統施加一個非零的力分量。簡而言之，就是物體可以在電場作用下實現推進，而無需釋放質量來平衡動量，電場本身就足以產生推動力。
這無疑是一個新的發現，但卻對現有物理理論提出了挑戰，因為它似乎表明存在某種未知的能量保守或生成機制。這項發現如果得到進一步的驗證和理解，可能會對我們關於能量、力以及推進技術的基礎認識帶來重大改變。
其他無推進劑驅動裝置
當然，布勒博士的團隊並不是唯一一個進行無推進劑驅動研究的團隊，關注我多年的朋友一定還記得，幾年前我就曾經介紹過著名的EM Drive，所謂的電磁推進器或相對性推進器，利用微波在密閉空間中反覆反彈的輻射壓來產生推力，也被認為是違反了動量守恆，無法解釋其科學原理。
NASA曾經對EM Drive進行過測試，確認產生了微小的推力，引發全球轟動。中國科學家也做過大量測試，有傳言指出已上過衛星，但從未發布太空測試結果。最後在2018年，德國科學家的測試認為，所謂EM Drive產生的推力，可能只是設備電線與地球磁場的相互作用。
美國的IVO公司則開發了量子驅動器（Quantum Drive），自稱是世界上第一個經過低地軌道測試和驗證的純電動推進技術，代表太空推進的未來。這種驅動器利用英國物理學家麥克麥卡洛克提出的量子慣性理論，認為慣性源自於量子水平，並與安魯輻射相互作用，預計在量子場論中，加速物體可以看到這種輻射。
不過這種理論並未獲得廣泛認可，所謂的安魯輻射也從未被觀察到，量子驅動器也被認為違反了牛頓定律和熱力學定律。但IVO公司堅稱已在實驗室進行了真空測試，並產生了10毫牛的推力，最終可以利用1瓦電力產生高達52毫牛的推力，這已經遠遠超過目前廣泛商用的離子推進器了。
IVO公司在去年11月搭乘獵鷹9號火箭發射了一顆衛星，試圖對量子驅動器進行測試，但衛星電氣系統出現故障，導致測試失敗，所以他們網站上說已在太空得到驗證，可能還要商榷一下。
目前較成功的無推進劑驅動器是飄升機，又叫離子推進飛機，被認為近似反重力裝置，但它實際上是通過電離空氣產生推力的，並且最大的飄升機目前也不足以為載人飛行或有用負載產生足夠的推力。
所以你看，從目前的研發進展來看，無推進劑驅動實際還是沒有得到驗證，原理也不明確，所以布勒博士的真的能成功嗎？
無推進劑驅動真能成功嗎？
布勒博士對此堅信不疑，他認為這是一個可能改變遊戲規則的歷史性突破，他們發現的這種新基本力將可能影響未來一千年的太空旅行，他這次發布就是要向公眾傳達一個最重要的訊息，一項重大發現誕生了。新力的發現是根本性的，因為僅靠電場就可以讓物體產生可持續的推力，並允許物體質心平移而不發射質量，如果處理得當，我們可以產生人類以前從未產生的任何力量。
不過我覺得他新力的說法可能還值得商榷，因為靜電力並不是一種新力，本質上仍是電磁力。如果他們的裝置確實產生了推力，這種力量是如何產生的，倒確實值得更深入的研究。
我剛剛做了一個計算，氫原子內部質子和電子之間靜電力和引力的比較，靜電力竟然是引力的2.27×10^39倍，將近40個數量級，這意味著如果透過某種方式將靜電力釋放出來，確實可以大大「反」重力。還有很多朋友可能做過靜電實驗，紙片、頭髮之類的物體確實很容易就抵擋地球重力了。
所以希望這個裝置是真的吧，這將可能為人類文明插上飛往星際空間的翅膀。
參考：
https://www.nasa.gov/centers-and-facilities/kennedy/nasa-technology-helps-guard-against-lunar-dust/
https://thedebrief.org/nasa-veterans-propellantless-propulsion-drive-that-physics-says-shouldnt-work-just-produced-enough-thrust-to-defeat-earths-gravity/
論文：Propellantless propulsion: Recent experimental results exploiting transient mass modification
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