NASA工程师设计不需要燃料的发动机，螺旋引擎违反了牛顿运动定律
《星际迷航》中蒙哥马利·斯科特说过一句名言: 你无法改变物理定律。但在现实中，一位在美国宇航局工作的太空工程师说他可能已经做到了。
位于阿拉巴马州的美国宇航局马歇尔太空飞行中心的大卫·伯恩斯公布了他称之为“螺旋引擎”的设计，这种发动机可以在不使用任何燃料的情况下为太空飞行提供动力。只是存在一个小问题，它违反了我们所知道的物理定律：每一个动作都有一个反作用力。这是所有太空火箭运行的原理，朝一个方向喷出推进剂，导致火箭向另外一个方向前进。
有些人对于他的概念设计表示怀疑，伯恩斯接受采访时说：我很乐意展示给大家，如果有人说它没用，我会第一个说它值得一试。
关于螺旋发动机是如何起作用的，可以用简单的文字描述如下: ，想象一个无摩擦表面上的盒子，盒子里有一根杆，一个圆环可以沿着杆子滑动。如果盒子里的弹簧推动了圆环，圆环就会沿着杆向一个方向滑动，而盒子就会向另一个方向反冲。当圆环到达盒子的末端时，它会向后弹回，盒子的反冲方向也会改变。这就是作用力与反作用力，也被称为牛顿第三运动定律，在正常情况下，它会限制盒子来回摆动。
但是伯恩斯提出一个问题，如果环的质量在一个方向上比另一个方向上大得多，会发生什么呢? 这样一来，箱子的一端就会比另一端产生更重的推动力量。行动力将会超过反作用力，盒子将加速前进。
伯恩斯的设计利用了众所周知的在接近光速时发生的质量改变效应。这种质量变化不是物理学所禁止的，爱因斯坦的狭义相对论说，当物体被推向光速时，它们会获得质量。如果盒子和环以接近光速前进,，当环接近盒子的前端, 它的质量将会增加,因为它的前进速度要比向后移动的速度要快, 所以它会更用力的撞击,从而产生前进的动力。
但伯恩斯认为，更有意义的是抛弃盒子和杆子，使用粒子加速器进行横向和圆周运动，在这种情况下，加速器需要呈螺旋形。实际的引擎本身将使用粒子加速器和离子粒子，但上文所述是基本要点。伯恩斯在NASA的技术报告服务器上发表了论文，描述了这一概念设计。
伯恩斯的论文写道: 化学、核能和电力推进系统，通过加速和排出推进剂来产生推力。深空旅行常常是在推力和大型推进剂储罐之间的权衡，这两者的均衡最终会限制性能。该论文的目的是介绍和研究一种使用封闭循环推进剂的独特引擎。
根据伯恩斯的说法，它可以在不违反爱因斯坦定律的情况下产生高达99%光速的推力，然而他的设想但却完全违背了牛顿第三运动定律：动作始终具有相反的、相等的反作用力，即相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。
另外伯恩斯提到，该引擎还有其他障碍需要克服。它必须长200米长，宽12米，另外要求大功率，需要165兆瓦地功率才能产生1牛顿的推力，因此该引擎只有在深空无摩擦的环境下才能有效工作。
伯恩斯并不担心是否它真的不起作用，就像之前其他人尝试的无燃料推进器一样。1970年代后期美国发明家罗伯特·库克发明了一种发动机，据称可以将离心力转换为线性运动；2000年代初期英国发明家罗杰·肖耶提出了微波供电的电磁驱动器设计。事实上它们都违背了动量守恒定律，最后也没有被证明成功可行。
伯恩斯一直在私下里进行他的设计，没有任何NASA的赞助，他承认他的概念设计非常低效。不过他说，有可能收集加速器在热量和辐射中损失的大部分能量。他还提出了保持动量的方法，比如加速离子的自旋。他说:“我知道使用电磁驱动和冷聚变技术可能碰到面临该问题的风险。但是我们必须做好尴尬的准备。毕竟我们很难发明出一种全新的、真正有用的东西。”
本文参考：https://www.newscientist.com/article/2218685-nasa-engineers-helical-engine-may-violate-the-laws-of-physics/