Un campo di forza confinato su un raggio collimato con bordi puliti è una delle caratteristiche principali dei raggi del trattore e dei repulsori. Diverse teorie che hanno previsto effetti repulsivi non rientrano nella categoria dei fasci di trattori e repulsori a causa dell’assenza di collimazione del campo. Ad esempio, Robert L. Forward, Hughes Research Laboratories, Malibu, California, ha dimostrato che la teoria della relatività generale ha permesso la generazione di un brevissimo impulso di una forza repulsiva simile alla gravità lungo l’asse di un toro elicoidale contenente materia condensata accelerata.

La comunità scientifica mainstream ha accettato il lavoro di Forward. Una variante di Burkhard Heim teoria di Walter Dröscher, Institut für Grenzgebiete der Wissenschaft (IGW), Innsbruck, in Austria, e Jocham Häuser, Università di Scienze Applicate e CLE GmbH, Salzgitter, Germania, ha predetto una forza repulsiva campo di gravitophotons potrebbe essere prodotto da un anello rotante sopra un campo magnetico molto forte. La teoria di Heim, e le sue varianti, sono state trattate dalla comunità scientifica mainstream come fisica marginale. Ma le opere di Forward, Dröscher e Häuser non potevano essere considerate come una forma di repulsore o raggio traente perché gli impulsi e gli effetti di campo previsti non erano limitati a una regione ben definita e collimata.

I seguenti sono una sintesi di esperimenti e teorie che assomigliano repulsor e concetti raggio traente:

1960sEdit

Nel luglio 1960, Missili e razzi segnalati Martin N. Kaplan, ingegnere di ricerca senior, Divisione Elettronica, Ryan Aeronautical Company, San Diego, aveva condotto esperimenti che giustificavano la pianificazione per un programma di ricerca più completo. L’articolo indicava che un tale programma, in caso di successo, avrebbe prodotto risultati” limitati “o” generali”. Ha descritto i risultati “limitati” come una capacità di dirigere una forza anti-gravitazionale verso o lontano da un secondo corpo.

Nel 1964, i fisici di Copenaghen, L. Halpern, Universitetets Institut per Teoretisk Fysik e B. Laurent, Nordisk Institut per Teoretisk Atomfysik, indicarono la teoria della relatività generale e la teoria quantistica consentiva la generazione e l’amplificazione dei gravitoni in un modo simile al LASER. Hanno mostrato, in linea di principio, che la radiazione gravitazionale sotto forma di un fascio di gravitoni poteva essere generata e amplificata usando emissioni indotte e risonanti.

1990modifica

Nel 1992, il professore russo di chimica, Yevgeny Podkletnov, e Nieminen, Tampere University of Technology, Tampere, Finlandia, hanno scoperto fluttuazioni di peso in oggetti sopra un disco superconduttore composito elettromagneticamente levitato, massiccio. Tre anni dopo, Podkletnov riportò i risultati di ulteriori esperimenti con un superconduttore del disco toroidale. Hanno riferito che il peso dei campioni oscillerebbe tra -2,5% e +5,4% all’aumentare della velocità angolare del superconduttore. Alcune combinazioni di velocità angolari del disco e frequenze elettromagnetiche hanno causato la stabilizzazione delle fluttuazioni con una riduzione dello 0,3%. Gli esperimenti con il disco toroidale hanno prodotto riduzioni che hanno raggiunto un massimo dell ‘ 1,9-2,1%. I rapporti su entrambe le serie di esperimenti hanno dichiarato che la regione di perdita di peso era cilindrica, estendendosi verticalmente per almeno tre metri sopra il disco. Osservazioni qualitative di una forza espulsiva al confine della zona schermata sono state riportate nell’autunno del 1995.

Il fisico italiano Giovanni Modanese, mentre era un Von Humboldt Fellow presso il Max Planck Institute for Physics, fece il primo tentativo di fornire una spiegazione teorica delle osservazioni di Podkletnov. Sosteneva che l’effetto schermante e la leggera forza espulsiva al confine della zona schermata potevano essere spiegati in termini di cambiamenti indotti nella costante cosmologica locale. Modanese ha descritto diversi effetti in termini di risposte alle modifiche alla costante cosmologica locale all’interno del superconduttore. Ning Wu, Istituto di fisica delle alte energie, Pechino, Cina, ha usato la teoria quantistica della gravità che aveva sviluppato nel 2001 per spiegare le osservazioni di Podkletnov. La teoria di Wu approssimava la perdita di gravità relativa allo 0,03% (un ordine di grandezza inferiore all’intervallo riportato di 0,3 – 0,5%).

Diversi gruppi in tutto il mondo hanno cercato di replicare le osservazioni di schermatura gravitazionale di Podkletnov. Secondo R. Clive Woods, Dipartimento di Ingegneria elettrica e Informatica, Iowa State University, quei gruppi non sono stati in grado di superare i problemi tecnici estremamente impegnativi di replicare tutti gli aspetti delle condizioni sperimentali 1992. Woods ha riassunto queste carenze nel seguente elenco:

• Uso di un disco superconduttore con un diametro superiore a 100 mm;
• Un disco contenente ~30% di YBCO non superconduttore, preferibilmente organizzato in due strati;
• Un disco in grado di auto-levitazione, ma contenente ancora un gran numero di giunzioni inter-grano;
• Un campo di levitazione AC con una frequenza di ~10 kHz;
• Un secondo campo di eccitazione con una frequenza di ~1 MHz, per la rotazione del disco; e
• Velocità di rotazione del disco di 3.000 giri / min o superiore per grandi (>0,05%) effetti gravitazionali.

CS Unnikrishan, Tata Institute of Fundamental Research, Bombay, India, ha dimostrato che se l’effetto fosse stato causato dalla schermatura gravitazionale, la forma della regione schermata sarebbe simile a un’ombra dello scudo gravitazionale. Ad esempio, la forma della regione schermata sopra un disco sarebbe conica. L’altezza dell’apice del cono sopra il disco varierebbe direttamente con l’altezza del disco di schermatura sopra la terra. Podkeltnov e Nieminen descrissero la forma della regione di perdita di peso come un cilindro che si estendeva attraverso il soffitto sopra il criostato. Questo fattore e altri hanno fatto precipitare una raccomandazione per riclassificare l’effetto come modifica gravitazionale invece di schermatura gravitazionale. Tale riclassificazione significa che la regione che causa le modifiche del peso può essere diretta e non è limitata allo spazio sopra il superconduttore.

2000sEdit

Il generatore di impulsi gravitazionali ha ricevuto ulteriore supporto teorico da David Maker e Glen A. Robertson, Gravi Atomic Research, Madison, Alabama e Wu. Chris Taylor, Jupiter Research Corporation, Houston, Texas, insieme a un privato Robert Hendry e al teorico originale Modanese hanno condotto un’analisi dell’idoneità dei generatori di gravità ad impulsi per applicazioni Terra-orbita, interplanetarie e interstellari, questo è stato ripetuto di nuovo nel 2008 e un brevetto statunitense ed europeo è stato ricevuto. In generale, la comunità scientifica mainstream ha trattato i rapporti del generatore di gravità degli impulsi come estremamente speculativi e controversi. Almeno un altro gruppo con sede in Europa centrale ha tentato di replicare esperimento generatore di impulsi di gravità di Podkletnov, ma hanno scelto di non pubblicare i loro risultati.

2010sEdit

Un team di scienziati dell’Australian National University guidato dal professor Andrei Rode ha creato un dispositivo simile a un raggio traente per spostare piccole particelle di 1,5 metri attraverso l’aria. Piuttosto che creare un nuovo campo gravitazionale, tuttavia, il dispositivo utilizza un raggio laser Laguerre-gaussiana a forma di ciambella, che ha un anello di luce ad alta intensità che circonda un nucleo scuro lungo l’asse del fascio. Questo metodo limita le particelle al centro del fascio utilizzando la fotoforesi, per cui le sezioni illuminate della particella hanno una temperatura più elevata e quindi conferiscono più slancio alle molecole d’aria incidenti sulla superficie. A causa di questo metodo, è impossibile che un tale dispositivo funzioni nello spazio a causa della mancanza di aria, ma il professor Rode afferma che ci sono applicazioni pratiche per il dispositivo sulla Terra come, ad esempio, il trasporto di materiali pericolosi microscopici e altri oggetti microscopici.

John Sinko e Clifford Schlecht hanno studiato una forma di propulsione laser a spinta inversa come un raggio traente laser macroscopico. Le applicazioni previste includono la manipolazione remota di oggetti spaziali a distanze fino a circa 100 km, la rimozione di detriti spaziali e il recupero di astronauti alla deriva o strumenti in orbita.

Nel marzo 2011, gli scienziati cinesi hanno postulato che un tipo specifico di fascio di Bessel (un tipo speciale di laser che non diffratta al centro) è in grado di creare un effetto simile a un pull su una determinata particella microscopica, costringendola verso la sorgente del fascio. La fisica di sottolineatura è la massimizzazione dello scattering in avanti tramite interferenza dei multipoli di radiazione. Mostrano esplicitamente che la condizione necessaria per realizzare una forza ottica negativa (tirando) è l’eccitazione simultanea dei multipoli nella particella e se la proiezione del momento totale del fotone lungo la direzione di propagazione è piccola, è possibile una forza ottica attraente. Gli scienziati cinesi suggeriscono che questa possibilità può essere implementata per la micromanipolazione ottica.

I fasci traenti funzionanti basati su modalità di luce solenoidali sono stati dimostrati nel 2010 dai fisici della New York University.La distribuzione dell’intensità a spirale in questi fasci non diffrattanti tende a intrappolare oggetti illuminati e quindi aiuta a superare la pressione di radiazione che normalmente li guiderebbe lungo l’asse ottico. Il momento angolare orbitale trasferito dai fronti d’onda elicoidali del fascio di solenoide guida quindi gli oggetti intrappolati a monte lungo la spirale. Sia Bessel-beam che solenoidal tractor beams vengono considerati per applicazioni nell’esplorazione spaziale dalla NASA.

Nel 2013, gli scienziati dell’Istituto di strumenti scientifici (ISI) e dell’università di St Andrews sono riusciti a creare un raggio traente che attira oggetti a livello microscopico. Il nuovo studio afferma che mentre questa tecnica è nuova, potrebbe avere un potenziale per la ricerca bio-medica. Il professor Zemanek ha detto: “L’intero team ha trascorso un certo numero di anni studiando varie configurazioni di consegna di particelle dalla luce. Brzobohaty ha dichiarato: “Questi metodi stanno aprendo nuove opportunità per la fotonica fondamentale e le applicazioni per le scienze della vita.”Il dottor Cizmar ha detto: “A causa delle somiglianze tra la manipolazione delle particelle ottiche e acustiche, prevediamo che questo concetto fornirà ispirazione per entusiasmanti studi futuri in aree al di fuori del campo della fotonica.”

Il fisico dell’Università nazionale australiana ha costruito con successo un raggio traente reversibile, in grado di trasportare particelle ” un quinto di un millimetro di diametro a una distanza fino a 20 centimetri, circa 100 volte più avanti rispetto agli esperimenti precedenti.”Secondo il professor Wieslaw Krolikowski, della Research School of Physics and Engineering, “la dimostrazione di un raggio laser su larga scala come questo è una sorta di santo graal per i fisici laser.”Il lavoro è stato pubblicato su Nature nel 2014.

Nel 2015, un team di ricercatori ha costruito il primo raggio traente sonico al mondo in grado di sollevare e spostare oggetti utilizzando le onde sonore. Un instructables fai da te per costruire il proprio giocattolo fascio traente acustico è stato reso disponibile.

Nel 2018, un gruppo di ricerca dell’Università di Tel Aviv guidato dal Dott. Alon Bahabad ha dimostrato sperimentalmente un analogo ottico della famosa vite di Archimede in cui la rotazione di un raggio laser ad intensità elicoidale viene trasferita al movimento assiale di particelle micrometriche, aerotrasportate e a base di carbonio intrappolate otticamente. Con questa vite ottica, le particelle venivano facilmente trasportate con velocità e direzione controllate, a monte o a valle del flusso ottico, su una distanza di mezzo centimetro.