如何看待无工质推进？
要理解无工质推进，我们得先回到“工质”这个东西。我们现在使用的绝大多数火箭发动机，比如化学火箭，都需要消耗燃料和氧化剂，这些就是“工质”。它们在发动机里燃烧、膨胀，然后高速喷射出去，根据牛顿第三定律（作用力与反作用力），产生向前的推力。这就好比你在滑冰的时候，把一个很重的球向后扔出去，你就会向前滑。
那么，无工质推进，顾名思义，就是不需要向外喷射物质来产生推力。这听起来是不是很颠覆？如果不需要喷东西，那推力是怎么来的？这才是问题的关键，也是最吸引人，同时也是最让人觉得“是不是真的”的地方。
目前，对无工质推进的探索主要集中在几个理论方向，它们的核心思想都是利用物理学的一些深层原理，来“操纵”真空或者能量场，从而产生推力。
1. 量子真空推力（Quantum Vacuum Thrust）：
这是目前最受关注，也最具争议的方向之一。我们通常认为真空是“空无一物”的，但量子力学告诉我们，真空并非真的空。它充满了各种不断产生和湮灭的虚粒子对（比如电子正电子对），以及由这些虚粒子构成的量子涨落。这就好像海洋表面，看起来平静，但水分子在不停地运动。
一些理论认为，如果能够以某种方式“操纵”或“激活”这些量子真空的能量，就能产生推力。最著名的例子可能是“EmDrive”（电磁驱动器）。
EmDrive是怎么回事？ EmDrive 的基本原理是，它是一个封闭的、锥形的空腔，里面有一个微波发生器。微波在空腔内被反射，理论上，由于空腔的形状不对称，微波的动量在不同方向上的分布会不一样，从而在腔体内产生一个不对称的压力分布，最终作用在推进器上，产生推力。
为什么叫“无工质”？ 因为它不需要向外喷射任何物质。微波是电磁辐射，它本身不携带质量。
争议在哪里？ 最大的问题在于，它似乎违反了动量守恒定律。根据动量守恒，系统（包括EmDrive和其中的微波）在没有外力作用的情况下，总动量应该保持不变。如果EmDrive能在不喷出任何东西的情况下产生向前推力，那么它的总动量就增加了，这在经典物理学框架下是说不通的。
支持者的观点： 一些研究者认为，EmDrive 的推力可能来自于与量子真空的相互作用。他们推测，不对称的腔体可能会“拉取”或“推开”真空中的虚粒子，从而产生动量转移，但这种相互作用非常微弱，而且非常难以测量。
反对者的观点： 大多数科学家认为，EmDrive 的测量结果要么是实验误差（比如热膨胀、电磁干扰），要么是研究者对数据解读的误区。迄今为止，没有一个独立、可重复的实验能够明确证实EmDrive确实产生了推力，并且能够合理解释其来源。
2. 改变时空结构（Altering Spacetime Fabric）：
这是一个更加前沿，甚至有些“科幻”的领域。它基于广义相对论，理论上，如果能够以某种方式“扭曲”或“压缩”时空，就可能创造一个“曲速泡”或者“虫洞”，让航天器以极高的速度前进，而航天器本身可能并没有以超光速运动，而是时空在它周围发生了变化。
沃普驱动（Warp Drive）： 这是“星际迷航”里“曲速引擎”的理论基础。它设想通过在航天器前方压缩时空，在后方膨胀时空，来形成一个“曲速泡”。航天器就“躺”在这个泡里面，随着时空本身的“移动”而前进。
虫洞（Wormholes）： 理论上，虫洞是连接宇宙中两个遥远时空区域的“捷径”。如果能稳定和控制虫洞，就能实现超远距离的快速旅行。
为什么是“无工质”？ 这类推进方式的核心是操纵时空本身，而不是向外喷射物质。
困难在哪里？ 最大的挑战在于，要实现这样的时空扭曲，可能需要一种叫做“奇异物质”（exotic matter）的物质，它拥有负能量密度，我们目前不知道是否存在，也不知道如何制造或操纵它。即便存在，所需要的能量也可能是天文数字。
3. 利用量子现象（Leveraging Quantum Phenomena）：
除了EmDrive，还有一些其他想法，比如利用量子纠缠、零点能等。
零点能（ZeroPoint Energy）： 这是量子真空中的最低能量状态，即使在绝对零度下，真空也不是完全静止的，仍然拥有能量。一些人设想能否从中提取能量来产生推力。
量子纠缠（Quantum Entanglement）： 纠缠的粒子之间似乎存在一种“超距作用”，信息可以瞬时传递。但目前的研究表明，量子纠缠无法用来传递信息，更不用说产生宏观的推力了。
总结一下，对无工质推进的看法，大致可以分为几个层次：
理论的可能性： 从基础物理学来看，尤其是在量子力学和广义相对论的框架下，确实存在一些非常前沿的理论，暗示了“不消耗工质”来产生推力并非完全不可能。真空的性质、时空的结构，都可能是潜在的“推力来源”。
技术实现的巨大挑战： 即使理论上存在可能性，实际的技术实现也面临着难以想象的困难。
能量需求： 许多理论都需要巨量的能量，甚至是目前我们无法想象的能量。
操纵难度： 如何精确地“操纵”量子真空或时空结构，这远远超出了我们现有的工程能力。
可观测性与可重复性： 尤其对于EmDrive这类研究，关键在于能否提供可靠、可重复的实验证据，排除各种干扰因素。
科学探索的价值： 即使最终证明某些无工质推进的设想行不通，这个探索过程本身也极具价值。它能够：
推动基础物理学的发展： 迫使我们更深入地理解真空、能量、时空等基本概念。
激发创新思维： 挑战我们固有的思维模式，鼓励寻找新的解决方案。
潜在的颠覆性应用： 如果真的实现了，那将是航天领域的革命，能彻底改变我们探索宇宙的方式。
我个人的看法是：
我对无工质推进保持一种审慎乐观的态度。
“审慎”是因为，我深知科学研究的严谨性，很多听起来很美好的设想，在深入研究和实验验证后，往往会因为与已知的物理定律不符或者技术上无法实现而宣告失败。特别是EmDrive，目前为止更像是一个“伪科学”的案例，但也不能完全排除其中隐藏着某种未被我们理解的效应，只是需要更先进的理论和实验来揭示。
“乐观”是因为，人类的科学史就是不断突破认知边界的历史。从地心说到日心说，从经典力学到相对论和量子力学，每一次伟大的飞跃都曾经被质疑，但最终被事实证明。宇宙中还有太多我们不了解的奥秘，谁能说在真空的深处、时空的角落里，真的没有蕴藏着能够让我们“四两拨千斤”的推进方式呢？
所以，我认为对无工质推进的探索，应该继续下去，但需要以最严谨的科学态度，以可重复的实验数据为基础，以扎实的理论推导为支撑。如果它最终能够实现，那将是人类文明的一次巨大飞跃。即使不能，我们在这个过程中学到的东西，也足以让我们对宇宙有更深刻的认识。
目前，把它看作是“未来的可能性”而非“即时的现实”，是比较恰当的态度。这就像是在寒冷的冬季，人们望着远方的地平线，期盼着春天的到来，同时也在为迎接春天做着准备。
网友意见
你可能某国产科幻小说看多了，老生常谈的话题了。那个EM引擎即使实验结果没偏差、真正可行，那同等功率下推力只有只有霍尔推进器的1/50，见下图。
输入1千瓦的电离，EM引擎才产生1.2毫牛顿力，大约相当于0.122克力。一张纸都推不起来。国际空间站理论最大发电能力120千瓦，用这EM引擎只能得到14.69克的推力。加大电力供应也会增加飞船质量。现在用霍尔效应推进器、静电离子推进器等电推的航天器加速度已经很捉急了，而EM引擎的推力才霍尔效应推进器的1/50。用EM引擎虽然不消耗推进剂，但是去趟月球需要几十年你能接受？
已经发射的最强电推进航天器是NASA的黎明号小行星探测器。黎明号在地球轨道（1AU）时太阳能电池输出功率10千瓦。那么全部用于EM推进器那也就1.222克推力。黎明号发射质量1,217.7千克，那么简单的计算一下得出航天器的加速度大约为1.003微米/秒（0.000001003米/秒），而从地球轨道达到太阳系逃逸速度大约需要16.6千米/秒。如果黎明号装备了EM引擎并且假设发电能力不受远离太阳导致的衰减始终保持10千瓦的输出，那从地球轨道位置用EM引擎加速到16.6千米/秒的太阳系逃逸速度需要524.8年（16,550,348,953秒），这个太可怕了。EM引擎是省了推进剂，然而疯狂挥霍时间，就是用作无人探测器也耗不起啊。
现实里真正合理的无工质推进是电磁发射技术和帆类推进。电磁发射我就不多说了，主要有两类——轨道式、线圈式，前者适合发射小质量超高速物体例如动能炮弹，轨道损耗大。后者加速度不如轨道式，但是可以发射大尺寸大质量物体，同时线圈不和发射物接触不会磨损寿命长。当然电磁发射技术在地面受地球稠密大气的气动加热和阻力限制。月球、小行星等高真空环境才是电磁发射系统的大有用武之地。
帆类推进有多种，例如太阳帆、激光帆、微波帆、粒子帆。太阳帆大家都熟悉，依靠太阳光的光压产生推力，激光帆则是用外部高功率激光的光压产生推力，因为激光强度比太阳光强多，推力也大多，就是需要建立大功率激光基础设施。微波帆就是用波长比可见光长的多的微波产生推力原理类似都是基于电磁波的光压，微波帆可以用金属丝编制成网状来反射微波，比光帆的反光薄膜更轻巧结实，加速度也更大。粒子帆则是用磁场或者静电场捕获高速的带电粒子，例如太阳风里的质子、电子或者是人工发射的带电粒子，产生推力。由于那些带电粒子有质量，而电磁波的光子质量为0，自然推力就更大。缺点是那些粒子速度低，我记得太阳风里的粒子速度大约700千米/秒-200千米/秒，跟电磁波里以光速运动的光子没得比，同时带电粒子比电磁波光束更容易发散，这意味着推力随距离下降的快。但是不管怎样，帆类推进比EM引擎实用多了，因为航天器本身结构相对简单，无需背负大功率发电系统。可以做的很轻巧，推重比相对高多，意味着加速度更高。
至于某国产小说里所谓的“无工质辐射驱动核聚变推进”这误导很多人的玩意，作者大概不懂核聚变的常识，不知道核聚变会产生炽热、高速膨胀的氦废气，这些温度大几千万甚至上亿度、速度达几百千米/秒甚至几千千米/秒、上万千米/秒的等离子体不当工质喷出飞船产生推力留着，同时用电磁辐射的光压产生推力简直是捡了芝麻丢了西瓜。好比你在赛艇上有桨不划而是靠呼吸猛吹气产生反作用力来推动赛艇一样愚蠢。
还有说个事实，第一宇宙速度大约7800米/秒，最好的化学火箭喷气速度大约4500米/秒，按照某些人的思维：化学火箭绝对无法达到第一宇宙速度乃至更快啊，因为第一宇宙速度这比化学火箭喷出的工质速度高啊。难道天上飞那些航天器都是假的、都是幻想？
有人觉得核聚变发电就无法喷出废气，用核聚变发电然后制造辐射来驱动飞船推进。这个太可笑了，核聚变发电也要散热啊，在太空散热本来就是大问题，因为真空无法对流传热，更没热传导。所以热水瓶胆夹层和高性能双层隔热玻璃都抽真空来提升隔热性能，只能靠效率比对流和传导低的多的辐射散热，把核聚变产生动辄几亿度的灼热等离子体留飞船里是自杀。既然要排出炽热废气为何不当工质喷出？？？？有的人科幻看多了就以科幻小说的思路去臆想现实。至于某人强调的所谓“重元素聚变”，有那个技术难度比反物质不知道高到哪里去了。人工实现恒星里四个氢原子合成氦的质子链反应已经难以想象，难度过大（实现氢聚变需要恒星中心级的巨大压力）以至于没人真正去研究，更何况要求高的多的所谓“重元素核聚变”。而目前反物质现在倒是能通过粒子加速器等手段人工制造，或是去行星磁层里打捞宇宙射线和其他物质交互产生的反质子。未来在所谓的“重元素核聚变”实现前，反物质推进已经很成熟了，而且能量、比冲比任何核聚变都强。
NASA等的前瞻性核聚变推进飞船方案我见得多了，没有一种是拿核聚变发电然后用电推或者辐射来推进的，因为这是本末倒置暴殄天物，核聚变推进本身的推力和喷气速度远胜任何电推，况且发电还会有严重的能量损失，转换效率的问题，然后从电力转换成光子辐射（电磁波）的过程中同样有严重的损耗，造成极其巨大的浪费。辐射推进的推力更不用说了，结果就是把核聚变燃料全烧完，飞船没快多少。
有的人觉得反物质推进是科幻，那认真研究反物质推进的NASA和美国空军岂不是成了科幻作家组织？真正写科幻的倒是被当成科技权威了。。。。。现实也早实现反物质的制取，储存用磁场也不是问题，拿破仑三世时代的铝产量也就那么几小粒，比黄金不知道贵到哪里去了。而现在铝可是烂大街，我相信未来反物质也是如此。
有人还觉得实现重元素聚变很简单，只需要加热加压。太可笑了，现在连实现氢的质子链反应都遥遥无期难以想象，就觉得重元素聚变很容易。那他要买下SpaceX、买下特斯拉、买下微软、买下亚马逊、买下IBM等也很容易，只需要努力闷声发大财，赚够后全买下，去火星开发房地产，这很简单。至少比实现重元素聚变容易多。。。。。。
顺便说一下，早就有一种构想叫核光子火箭，是通过大型抛物面镜把核反应堆的辐射向后定向反射产生推力，大概是某作家的”无工质辐射聚变驱动引擎“的原型。然而那个核光子火箭用裂变堆，某科幻作家的用聚变堆，聚变不管你啥方式推进都会产生高速高温废气，不喷白不喷。而那个核光子火箭的效率又多高呢？我记得大约是每300兆瓦功率/1牛顿不到。这推力太低太浪费，注定核光子火箭只能停留在纸上。那要实现真正强大的无工质辐射推进需要什么？我看是永动机，无限输出无限能量。至于反物质光子火箭，那个反物质湮灭除了产生光子还会产生各种介子，而介子是有质量的，所以也不算无工质推进。
最后感慨有些人把科幻作家当科学家、把科幻小说当未来学也太可笑了。
我另外又计算考证了一下，在1AU距离处(地球轨道)太阳光的光压为9.08微牛顿/平米，而1AU的距离上太阳光照强度为1371瓦/平米，这就能计算出辐射推进的效率。初步算了一下，辐射推进的效率相当于每千瓦/6.62微牛顿推力。也就是说如果计算无误，那整个三峡大坝的发电功率（22,500,000千瓦）只能产生约15千克推力。由于辐射推进用的也是光子的动量，所以这计算结果适用于任何所谓的“无工质辐射推进”引擎。
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