《星際迷航》中蒙哥馬利·斯科特說過一句名言: 你無法改變物理定律。但在現實中，一位在美國宇航局工作的太空工程師說他可能已經做到了。

位於阿拉巴馬州的美國宇航局馬歇爾太空飛行中心的大衛·伯恩斯公佈了他稱之為“螺旋引擎”的設計，這種發動機可以在不使用任何燃料的情況下為太空飛行提供動力。只是存在一個小問題，它違反了我們所知道的物理定律：每一個動作都有一個反作用力。這是所有太空火箭執行的原理，朝一個方向噴出推進劑，導致火箭向另外一個方向前進。

有些人對於他的概念設計表示懷疑，伯恩斯接受採訪時說：我很樂意展示給大家，如果有人說它沒用，我會第一個說它值得一試。

關於螺旋發動機是如何起作用的，可以用簡單的文字描述如下: ，想象一個無摩擦表面上的盒子，盒子裡有一根杆，一個圓環可以沿著杆子滑動。如果盒子裡的彈簧推動了圓環，圓環就會沿著杆向一個方向滑動，而盒子就會向另一個方向反衝。當圓環到達盒子的末端時，它會向後彈回，盒子的反衝方向也會改變。這就是作用力與反作用力，也被稱為牛頓第三運動定律，在正常情況下，它會限制盒子來回擺動。

但是伯恩斯提出一個問題，如果環的品質在一個方向上比另一個方向上大得多，會發生什麼呢? 這樣一來，箱子的一端就會比另一端產生更重的推動力量。行動力將會超過反作用力，盒子將加速前進。

伯恩斯的設計利用了眾所周知的在接近光速時發生的品質改變效應。這種品質變化不是物理學所禁止的，愛因斯坦的狹義相對論說，當物體被推向光速時，它們會獲得品質。如果盒子和環以接近光速前進,，當環接近盒子的前端, 它的品質將會增加,因為它的前進速度要比向後移動的速度要快, 所以它會更用力的撞擊,從而產生前進的動力。

但伯恩斯認為，更有意義的是拋棄盒子和杆子，使用粒子加速器進行橫向和圓周運動，在這種情況下，加速器需要呈螺旋形。實際的引擎本身將使用粒子加速器和離子粒子，但上文所述是基本要點。伯恩斯在NASA的技術報告伺服器上發表了論文，描述了這一概念設計。

伯恩斯的論文寫道: 化學、核能和電力推進系統，通過加速和排出推進劑來產生推力。深空旅行常常是在推力和大型推進劑儲罐之間的權衡，這兩者的均衡最終會限制性能。該論文的目的是介紹和研究一種使用封閉迴圈推進劑的獨特引擎。

根據伯恩斯的說法，它可以在不違反愛因斯坦定律的情況下產生高達99%光速的推力，然而他的設想但卻完全違背了牛頓第三運動定律：動作始終具有相反的、相等的反作用力，即相互作用的兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。

另外伯恩斯提到，該引擎還有其他障礙需要克服。它必須長200米長，寬12米，另外要求大功率，需要165兆瓦地功率才能產生1牛頓的推力，因此該引擎只有在深空無摩擦的環境下才能有效工作。

伯恩斯並不擔心是否它真的不起作用，就像之前其他人嘗試的無燃料推進器一樣。1970年代後期美國發明家羅伯特·庫克發明了一種發動機，據稱可以將離心力轉換為線性運動；2000年代初期英國發明家羅傑·肖耶提出了微波供電的電磁驅動器設計。事實上它們都違背了動量守恆定律，最後也沒有被證明成功可行。

伯恩斯一直在私下裡進行他的設計，沒有任何NASA的贊助，他承認他的概念設計非常低效。不過他說，有可能收集加速器在熱量和輻射中損失的大部分能量。他還提出了保持動量的方法，比如加速離子的自旋。他說:“我知道使用電磁驅動和冷聚變技術可能碰到面臨該問題的風險。但是我們必須做好尷尬的準備。畢竟我們很難發明出一種全新的、真正有用的東西。”

本文參考：https://www.newscientist.com/article/2218685-nasa-engineers-helical-engine-may-violate-the-laws-of-physics/