本文参加百家号 #科学了不起#系列征文赛。

现在人类到地球以外的空间活动，依靠的主要就是化学燃料火箭，显而易见，化学燃料火箭只能够带领人类在家门口领略一下宇宙之美，而并不能带领人类飞往遥远的星辰大海。

以土星五号运载火箭为例，它的总重量达到了3000吨以上，而其在近地轨道的有效运载能力仅有118吨，而在月球轨道的运载能力则为45吨，运载效率如此之低，不需多言，我们也能够明白，这种东西是走不远的。要想飞往遥远的星辰大海，哪怕是能够在太阳系自由飞翔，我们都需要一种新的推进装置，而无工质推进引擎一直以来都被科学家们视为最靠谱的科幻梦。什么是无工质推进引擎呢？我们现在所使用发动机，无论是航空领域，还是航天领域，都是工质发动机，而无工质发动机是与工质发动机截然不同的。

火箭也好、飞机也好，它们之所以能够移动，本质上都是利用了动量守恒原理。

这些航天器和航空器，通过燃料燃烧来向后喷射物质，依靠作用力与反作用使自身向前推进。在这里通过燃烧向后喷射的物质就被称之为工作物质，简称工质。要借助于作用力与反作用力使自身向前推进，就必须要以工作物质为媒介，现有的发动机都是利用了这一原理，所以被称为工质发动机，而无工质发动机顾名思义，就是不需要借助于工作物质，就能够产生向前的推力。这可能吗？当然可能，至少曾经认为是可能的。

无工质引擎的概念，最早是由英国研究员罗杰·肖耶于2001年所提出的，这个概念一提出就在世界范围内引起了科学家们的广泛关注，在此后的十多年时间里，在世界各地有大量的科学家和科研团队投入到了相关课题的研究之中，也曾取得了不小的成果。

罗杰·肖耶的无工质推进引擎，从表面上来看似乎并不复杂，由两个主要部分构成：一个锥形外壳，这实际上是一个反射腔，还有一个微波发生器。

原理是这样的：微波发生器发射微波，微波就会在反射腔的底部方向上产生一个推力。这个概念是在2001年提出的，两年之后，也就是2003年，罗杰·肖耶就进行了实验，实验结果是产生了16毫牛的推力，而这个实验原型机的名字就叫做EmDrive。罗杰·肖耶的实验结果一出，顿时就像炸开了锅，因为这并不需要发动机所遵循的动量守恒定律。自此之后，世界各国科学家们都开始了类似的研究。由于相关的研究项目太多，无需一一列举，我们仅以我国科学家杨涓教授为例。

杨涓教授带领团队制作了一个无工质推进引擎，并在2010年的时候取得了一个惊人的研究成果，在真空状态下产生了2.5千万/720毫牛的推力。

杨涓教授的实验结果并不是一个个例，此后很多国家的科研团队都得到了类似的实验结果，虽然实验结果一直不稳定，但人们几乎相信了无工质推进引擎的问世只是一个时间问题。再好的梦，也终有醒来的一天，击碎这场美梦的是来自于德国德累斯顿工业大学的马丁教授，马丁教授在实验过程中将实验装置旋转了90度，所得到的推力陡然增大，在2018年的时候，马丁教授终于做出了一个结论，无工质推进引擎EmDrive的内在原理其实是电磁感应，也就是说推力的产生实际上是源于引擎的自供电线路切割地球磁场线的结果。

马丁教授的结论一出，人们立刻明白了，为什么实验装置的方向会影响到推力的大小，既然无工质推进引擎EmDrive的内在原理是切割地球磁场线，那么很显然，它是无力带我们飞往遥远的星辰大海的。

曾经最为靠谱的无工质推进引擎，最终也被证实为一场美梦，难道无工质推进引擎就真的不可行吗？就现在而言，这是一个无法回答的问题。虽然现在无法确定无工质推进引擎是否有实现的可能，但人类并不会一直被困锁在地球周围，因为在可预见的未来，我们会拥有比化学动力发动机更为强大的动力推进装置，比如核聚变发动机，虽然可控核聚变技术目前还处于研究的初级阶段，但科学家们普遍认为这项技术将会在百年内得以实现。