מחקר: האם אפשר לנוע בלי לדחוף משהו אחורה?

מחקר חדש של פרופ' אשר יהלום, שפורסם ב-European Physics Journal Plus nmhd מציג ניתוח המספק הבנה טובה יותר של האופן בו החוק השלישי של ניוטון פועל במסגרת תורת היחסות. ואיך ההבנה הזו יכולה לתרום למטרות שימושיות. על בסיס המחקר הוגש גם פטנט.

החוק השלישי של ניוטון קובע כי לכל פעולה קיימת כנגדה תגובה בעוצמה שווה אבל בכיוון הפוך. כל מערכת נעה פועלת על תווך, מכונית נעה קדימה ובאותו הזמן היא מפעילה כוח על הכביש ו"דוחפת" אותו לאחור. כך גם מטוס דוחף אוויר אחורה וטיל זורק אחורה את הדלק הרקטי (ולכן הוא יכול לנוע גם בחלל החיצון). מכיוון שכך שקול סך הכוחות במערכת שאינה מושפעת על-ידי כוחות חיצוניים שווה לאפס.

עם זאת, על-פי עקרונות תורת היחסות אור לא יכול להתקדם במהירויות העולות על מהירות אור. לפיכך פעולה לא יכולה להיווצר באותו הזמן עם התגובה בשל היעדר בו-זמניות, ועל כן הכוח המוחלט לא יכול להיות אפס בכל זמן נתון. כלומר קיימת סתירה לכאורה בין החוק השלישי של ניוטון ועקרונות תורת היחסות. הסתירה לכאורה נפתרת על-ידי הרחבה של החוק השלישי לחוק שימור התנע המוכלל. חוק זה קובע כי מה שנשמר הוא התנע של המערכת הפיזית הכוללת גם את החלק של החומר וגם את החלק של השדה. כך החומר יכול לנוע קדימה כאשר הוא "דוחף" את השדה האלקטרומגנטי אחורה.

משמעות הדבר היא כי ניתן לבנות מנוע ללא דלק אם אפשר יהיה לספק את האנרגיה הדרושה בדרך אחרת.