Эффект казимира – все о космосе

Содержание

Эффект Казимира – шанс выхода человечества в большой космос

Эффект казимира – все о космосе

Эффект Казимира — эффект, заключающийся во взаимном притяжении проводящих незаряженных тел под действием квантовых флуктуаций в вакууме.

Чаще всего речь идёт о двух параллельных незаряженных зеркальных поверхностях, размещённых на близком расстоянии, однако эффект Казимира существует и при более сложных геометриях.

 Причиной эффекта Казимира являются энергетические колебания физического вакуума из-за постоянного рождения и исчезновения в нём виртуальных частиц.

Эффект был предсказан голландским физиком Хендриком Казимиром (Hendrik Casimir, 1909—2000) в 1948 году, а позднее подтверждён экспериментально.

Воспользуйтесь нашими услугами

Доктор Ричард Обоуси в своей статье раскрывает новую концепцию силовой установки для космического корабля, основанную на изменениях локальной космологической постоянной для обеспечения расширения/сжатия пространства-времени вокруг космического корабля, создающих движущее поле необычного типа. Эта идея аналогична пространственно-временным пузырям Алькубьерре, но полностью отличается в подходе, опираясь на физику квантовой теории поля в пространстве высшего числа измерений, а не на общую теорию относительности.

«Этот гиперпространственный двигатель открывает уникальную и обнадёживающую возможность в духе Морриса, Торна и Юрцевера поставить вопрос о том, «какие ограничения накладывают законы физики на способности сколь угодно развитой цивилизации».

В своей статье учёный представил инновационный способ создания необходимого «гиперспространственного пузыря Алькубьерре».

Основным фокусом работы было показать, что управление радиусом одного (или более) дополнительных измерений, предусмотренных теориями квантовой гравитации, создаёт локальную асимметрию космологической постоянной, которая может приводить в движение космический корабль.

На слишком ранних этапах теоретической разработки этой идеи сложно делать какие-либо прогнозы о том, как будет работать этот двигатель.

Было бы наивно представить себе космический корабль с необычным генератором мощности, который мог бы создать необходимую энергию, позволяя локально управлять дополнительными измерениями.

Но именно подобным образом перспективный космический корабль будет расширять/сжимать компактифицированное пространство-время вокруг себя, заставляющее корабль двигаться, пишет доктор Ричард Обоуси.

Некоторые классы многомерных моделей предполагают, что эффект Казимира является перспективным способом управления космологической постоянной.

В данной работе учёный показал, что достаточно развитая цивилизация в принципе может манипулировать радиусом дополнительных измерений, чтобы локально регулировать величину космологической постоянной.

Это позволит  расширять/сжимать пространство-время вокруг космического корабля, создавая совершенно необычный вид движущего поля. Поскольку расширение пространства-времени само по себе не ограничивается относительностью, то создание двигателя, развивающего скорость быстрее скорости света, вполне возможно.

Энергия вакуума: эффект казимира

Эффект казимира – все о космосе

Во второй половине 40-ых годов XX века голландские физики Хендрик Дирк и Казимир Полдер в отыскивании объяснения особенностей коллоидных пленок разглядели сотрудничество молекул, поляризующих друг друга электромагнитными силами. Оказалось, что сила притяжения поляризуемой молекулы к железной пластинке обратно пропорциональна четвертой степени расстояния между ними.

Но этим дело не закончилось. Казимир обсуждал собственные выводы с Нильсом Бором, и тот увидел, что притяжение возможно растолковать и совсем в противном случае. Тогда уже было доказано, что виртуальные частицы физического вакуума воздействуют на энергетические уровни внутриатомных электронов (лэмбовский сдвиг).

Согласно точки зрения Бора, вычисленный Казимиром эффект мог иметь совершенно верно такую же природу. Казимир произвел соответствующие расчеты и взял ту же самую формулу.

Эффект Казимира

В том же году Казимир внес предложение несложной и наглядный пример силового действия вакуума. Представим себе две плоские проводящие пластины, расположенные параллельно. Плотность виртуальных фотонов между ними будет меньшей, нежели снаружи, потому, что в том месте смогут возбуждаться только стоячие электромагнитные волны строго определенных резонансных частот.

В следствии в пространстве между пластинами давление фотонного газа окажется меньше давления извне, почему они будут притягиваться друг к другу, причем опять-таки с силой, обратно пропорциональной четвертой степени ширины щели (при сближении пластин комплект допустимых частот стоячих волн уменьшается, так что различие плотности «внутренних» и «внешних» фотонов возрастает). Реально такое притяжение делается заметным на расстоянии нескольких микрометров. Это явление и стало называться результата Казимира.

Движущиеся зеркала

В первой половине 70-ых годов XX века физик из американского Университета Брандейса Джеральд Мур разместил статью, где теоретически разглядел поведение вакуума в полости, ограниченной двумя сближающимися либо расходящимися плоскопараллельными зеркалами.

Он продемонстрировал, что такие зеркала смогут усилить вакуумные флуктуации и вынудить их породить настоящие фотоны. Но, в соответствии с расчетам Мура, для генерации фотонов в сколь-нибудь заметных количествах зеркала должны иметь релятивистскую скорость.

В конце 1980-х неприятность «раскачки» вакуумных флуктуаций заинтересовала многих ученых.

Ее теоретический анализ продемонстрировал, что вакуум способен рождать настоящие фотоны не только около материальных тел, владеющих субсветовой скоростью, но и вблизи материалов, скоро изменяющих собственные электрические либо магнитные особенности. Такое превращение виртуальных вакуумных флуктуаций в настоящие кванты назвали динамическим, либо нестационарным, эффектом Казимира.

До недавнего времени эти изучения ограничивались чистой теорией.

Прямое воспроизведение схемы Мура, очевидно, не под силу современным разработкам, каковые не могут разгонять зеркала из любых материалов до субсветовых скоростей.

В научной литературе много раз обсуждались более практичные устройства для наблюдения динамического результата Казимира — к примеру, пьезоэлектрические вибраторы и высокочастотные электромагнитные резонаторы.

Сейчас физики, трудящиеся в данной области, утвердились во мнении, что эти опыты в полной мере осуществимы.

Проверка на практике

Первыми успеха добились Кристофер Уилсон и его коллеги по Технологическому университету Чалмерса в шведском городе Гетеборге вместе с сотрудниками из японии и Австралии.

«Овеществление» виртуальных фотонов происходило около волновода из алюминия, подключенного к сверхпроводящему квантовому интерферометру (два джозефсоновских туннельных перехода, параллельно соединенных в замкнутый контур).

Экспериментаторы изменяли индуктивность этого контура, пропуская через него магнитный поток, осциллирующий с частотой порядка 11 ГГц.

Колебания индуктивности сказывались на электрической длине волновода, которая осциллировала с в полной мере релятивистской скоростью (около четверти скорости распространения электромагнитных волн в волноводе, которая приблизительно равнялась 40% скорости света в вакууме). Волновод, как и ожидалось, излучал фотоны, извлеченные из вакуумных флуктуаций. Спектр этого излучения соответствовал теоретическим предсказаниям.

Но применять эту установку чтобы получить энергию из вакуума нереально: энергия взятого излучения неизмеримо не сильный мощности, которую приходится закачивать в прибор. Это же справедливо и для других устройств, которыми возможно воспользоваться для наблюдения динамического результата Казимира. В общем, вакуум — это вовсе не нефтеносный слой.

С современной точки зрения

как раз вакуумные флуктуации порождают силовые сотрудничества между молекулами. Исходя из этого они проявляют себя при сближении тел разной формы (не обязательно плоских), изготовленных из металлов либо диэлектриков.

Первыми это полвека назад узнали сотрудники теоротдела Университета физических неприятностей Евгений Лифшиц, Игорь Дзялошинский и Лев Питаевский.

Они же продемонстрировали, что при определенных условиях на смену казимировскому притяжению приходит отталкивание.

Точное экспериментальное подтверждение существования для того чтобы притяжения было получено во второй половине 90-ых годов двадцатого века Стивом Ламоро, Умаром Мохидином и Анушри Роем. Казимировские силы отталкивания в первый раз экспериментально измерила в 2009 году несколько под управлением Джереми Мандэя.

Виртуальное зеркало, настоящие фотоны

Простой эффект Казимира содержится в притяжении двух плоских параллельных пластин за счет «селекции» резонансных стоячих волн между ними. Динамический эффект предполагает «развиртуализацию» фотонов при стремительном (релятивистском) перемещении зеркал.

Ясно, что чисто механическим методом повторить такую схему нереально, исходя из этого группа из Университета Чалмерса в Гетеборге применяла «виртуальные» зеркала — посредством колебаний магнитного поля они изменяли длину волновода, что подобно перемещению его границы с релятивистскими скоростями.

Изменяя магнитное поле,

исследователи поменяли индуктивность SQUID и тем самым длину плоского одномерного волновода, «передвигая» его границу, которая и служила в качестве виртуального зеркала для фотонов.

Статья размещена в издании «Популярная механика» (№112, февраль 2012).

Новости безопорного движения: EmDrive и эффект Казимира

Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме:

  • Эксперимент, подтверждающий динамический эффект казимира, был впервые предложен в фианеВ мае несколько физиков из Технологического университета Чалмерса в Гётеборге (Швеция) представила экспериментальные эти, каковые смогут быть трактованы…
  • Эффективный сбор энергии волн с системой corpower20010,0,3500, Освоение волновой энергии довольно сложный процесс. Одно дело создать устройство, которое просто перемещается вверх и вниз вместе с волнами,…
  • Всемогущее эхо: эффект допплераЭффект Допплера в отыскивании новых миров Так в свое время делалась физика: это была экспериментальная проверка одного из занимательнейших физических…
  • Физики обосновали спасение килограмма с использованием эффекта холла и графенаCистема единиц СИ стоит на пороге самой важной правки за последние полвека. Но дабы такая правка случилась, нужно убедиться, что предлагаемые…
  • Квантовый компьютер впервые использовали для моделирования физики высоких энергийФизики из Университета Иннсбрука (Австрия) и Технического университета Мюнхена (Германия) в первый раз применяли квантовый вычислитель для моделирования…
  • Новый наногенератор собирает энергию от колес автомобиля во время движенияМашины являются одним из самые революционных творений человечества. Но, как и с любым видом разработки, неизменно имеется место для совершенствования….

10 самых удивительных космических явлений последнего времени

Эффект казимира – все о космосе

Космос до сих пор остается непостижимой загадкой для всего человечества. Он невероятно красив, полон тайн и опасностей, и чем больше мы его изучаем, тем больше открываем новых поражающих воображение явлений. Мы собрали для вас 10 самых интересных явлений, произошедших в 2017 году.

1. Звуки внутри колец Сатурна

Космический аппарат «Кассини» сделал запись звуков внутри колец Сатурна. Звуки были записаны с помощью устройства Audio and Plasma Wave Science (RPWS), которое обнаруживает радио- и плазменные волны, затем преобразуемые в звуки. В результате ученые «услышали» совсем не то, что ожидали.

Звуки были записаны с помощью устройства Audio and Plasma Wave Science (RPWS), которое обнаруживает радио- и плазменные волны, которые затем преобразуются в звук. В результате мы можем «слышать» частицы пыли, попадающие на антенны инструмента, звуки которых контрастируют с обычными «свистками и скрипами», создаваемыми в космосе заряженными частицами.

Но как только Кассини нырнул в пустоту между кольцами, все вдруг стало странно тихим.

2. Ледяная планета, очень похожая на Землю

Планета, представляющая собой ледяной шар, была обнаружена с помощью особой техники и получила название OGLE-2016-BLG-1195Lb.

С помощью микролинзирования удалось открыть новую планету, приблизительно равную Земле по массе и даже вращающуюся вокруг своей звезды на том же расстоянии, что и Земля от Солнца. Однако на этом сходство заканчивается — новая планета, вероятно, слишком холодна, чтобы быть пригодной для жизни, поскольку ее звезда в 12 раз меньше нашего Солнца.

Микролинзирование — это метод, который облегчает обнаружение удаленных объектов за счет использования фоновых звезд в качестве «подсветки». Когда исследуемая звезда проходит перед большей и более яркой звездой, то большая звезда на короткое время как бы «подсвечивает» меньшую и упрощает процесс наблюдения за системой.

3. Уникальные снимки колец Сатурна от «Кассини»

Космический аппарат «Кассини» успешно завершил пролет по узкому промежутку между планетой Сатурн и ее кольцами 26 апреля 2017 года и передал на Землю уникальные снимки. Расстояние между кольцами и верхними слоями атмосферы Сатурна составляет около 2 000 км.

И через эту «щель» «Кассини» должен был проскочить со скоростью 124 тыс. км/ч. При этом в качестве защиты от кольцевых частиц, которые могли его повредить, «Кассини» использовал большую антенну, развернув ее в сторону от Земли и по направлению к препятствиям.

Именно поэтому он не мог выйти на связь с Землей в течение 20 часов.

4. Необъяснимое природное явление по имени «Стив»

Группа независимых исследователей полярных сияний обнаружила еще пока не изученное явление в ночном небе над Канадой и назвала его «Стив».

Точнее, такое имя для нового феномена предложил один из пользователей в комментариях  к фото еще неназванного явления. И ученые согласились.

С учетом того, что официальные научные сообщества еще толком не откликнулись на открытие, то имя закрепится за явлением.

«Большие» ученые пока не знают, как именно охарактеризовать это явление, хотя открывшая Стива группа энтузиастов поначалу называла его «протонной дугой». Они не знали, что протонные сияния не видимы человеческим глазом. Предварительные испытания показали, что Стив оказался горячим потоком быстротекущего газа в верхних слоях атмосферы.

Европейское космическое агентство (ESA) уже направило специальные зонды, чтобы изучить Стива и обнаружило, что температура воздуха внутри газового потока поднимается выше 3000 градусов Цельсия. Поначалу ученые даже не могли в это поверить. Данные показали, что в момент измерений Стив шириной в 25 километров двигался со скоростью 10 километров в секунду.

5. Новая планета, пригодная для жизни

Экзопланета, вращающаяся вокруг красного карлика на расстоянии 40 световых лет от Земли, может стать новым обладателем титула «лучшее место для поиска признаков жизни за пределами Солнечной системы». По мнению ученых, система LHS 1140 в созвездии Кита может оказаться еще более подходящей для поиска внеземной жизни, чем Proxima b или TRAPPIST-1.

LHS 1140 (GJ 3053) — звезда, которая находится в созвездии Кита на расстоянии приблизительно 40 световых лет от Солнца. Её масса и радиус составляют 14% и 18% солнечных соответственно.

Температура поверхности составляет около 3131 кельвинов, что в два раза меньше данного показателя на Солнце. Светимость звезды равна 0,002 светимости Солнца.

Возраст LHS 1140 оценивается приблизительно в 5 миллиардов лет.

6. Астероид, который почти долетел до Земли

Астероид 2014 JO25 диаметром около 650 м приблизился к Земле в апреле 2017 года, а потом улетел восвояси.

Этот относительно крупный околоземный астероид находился всего лишь в четыре раза дальше от Земли, чем Луна. NASA классифицировало астероид как «потенциально опасный».

В эту категорию автоматически попадают все астероиды размером более 100 метров и подлетающие к Земле ближе, чем 19,5 расстояний от нее до Луны.

7. Космический «пельмень» в 3D

На снимке — Пан, естественный спутник Сатурна. Объемная фотография сделана по анаглифическому методу. Получить стереоэффект можно с помощью специальных очков с красным и синим светофильтрами.

Пан открыли 16 июля 1990 года. Исследователь Марк Шоултер анализировал фото, которые сделала автоматическая межпланетная станция «Вояджер-2» в 1981 году. Специалисты пока не сошлись во мнении о том, почему Пан имеет такую форму.

8. Первые фото обитаемой системы Trappist-1

Открытие потенциально обитаемой планетарной системы звезды Trappist-1 стало событием года в астрономии. Теперь NASA опубликовало на своем сайте первые фотографии звезды. Камера делала один кадр в минуту на протяжении часа, а затем фото собрали в анимацию:

Размер анимации — 11×11 точек, и она покрывает площадь в 44 квадратных арксекунды. Это эквивалентно песчинке на расстоянии вытянутой руки.

Напомним, расстояние от Земли до звезды Trappist-1 составляет 39 световых лет.

9. Дата столкновения Земли с Марсом

Американский ученый-геофизик Стивен Майерс из Висконсинского университета предположил, что Земля и Марс могут столкнуться. Эта теория отнюдь не нова, но ученые недавно получили ее подтверждение, обнаружив доказательства в неожиданном месте. Всему виной — «эффект бабочки».

Эта мысль не нова. Но команда Майерса нашла доказательства в неожиданном месте. Скальное образование в штате Колорадо состоит из осадочных слоев, свидетельствующих о климатических изменениях, которые были вызваны колебаниями количества солнечного света, поступающего на планету. По мнению ученых, это является результатом изменений в орбите Земли.

По крайней мере, за последние 50 млн лет орбита Земли каждые 2,4 млн лет циклически меняла форму с круговой до эллиптической. Это создавало климатические изменения. Но 85 млн лет эта периодичность составляла 1,2 млн лет, поскольку Земля и Марс слегка взаимодействовали, как бы «перетягивая» друг друга, чего естественно ожидать в хаотичной системе.

Открытие поможет понять связь между орбитальными изменениями и климатом. Но другие потенциальные последствия несколько более тревожны: через миллиарды лет есть очень маленький шанс, что Марс может врезаться в Землю.

10. Гигантский газовый вихрь в кластере Персея

Гигантский вихрь из раскаленного светящегося газа простирается на расстояние более 1 млн световых лет через самый центр кластера Персея.

Материя в районе кластера Персея формируется из газа, температура которого составляет 10 млн градусов, что и заставляет его светиться. Уникальное фото NASA позволяет рассмотреть галактический вихрь во всех подробностях.

Он простирается на расстояние более миллиона световых лет через самый центр кластера Персея.

Также смотрите:

  • Внеземное
  • Размеры Вселенной

Ученым удалось создать «гигантский» эффект Казимира

Эффект казимира – все о космосе

Сотрудниками Научно-технического университета Китая, была показана возможность наблюдения эффекта Казимира гигантских размеров. Этого удалось достигнуть используя метаматериалы. Стоит заметить, что результат исследований был представлен только в теоретическом виде.

Следует напомнить, что данный эффект был предсказан еще в 1948 году, голландским физиком Хендриком Казимром.

Именно он предположил, что на единицу площади двух проводящих незаряженных плоскопараллельных пластин в вакууме, должна действовать определенная сила притяжения, которая выражается через постоянную Планка, а также через скорость света и конечно же, через расстояние между пластинами.

Исходя из того, что последняя величина в формуле находиться в знаменателе да еще и возводится в четвертую степень, более точные экспериментальные результаты подтверждающие это явление, ученые смогли получить лишь недавно.

В современной науке принято считать, что эффект Казимира пребывает в постоянной связи с рождением и исчезновением виртуальных фотонов в вакууме.

Похожие «нулевые флуктуации» электромагнитного поля в состоянии давать и другие результаты, которые возможно измерять.

Примером таких результатов может быть лэмбовский сдвиг, то есть, смещение уровней энергии связанных состояний электрона находящегося во внешнем поле.

Притяжение плоскопараллельных пластин друг к другу под действием силы Казимира (иллюстрация V. A. Yampol'skii, F. Nori).

Проблему усиления эффекта Казимира китайские ученые уже поднимали в прошлом году, после того как им удалось выяснить что достигнуть этой цели можно при помощи использования метаматериалов. В данной ситуации смущал только один факт – воплотить эти идеи в реальную жизнь, при помощи экспериментов, было невозможно.

Главной причиной возникшей проблемы стал сложный вид диэлектрической и магнитной проницаемостей, которыми характеризовались необходимые метаматериалы.

Кроме того, в условиях сложившейся ситуации, экспериментаторы должны бы создавать метаматериал из отдельных сферических оболочек, что в свою очередь тоже препятствовало удачному проведению эксперимента.

В новом эксперименте речь идет о более «простом» пространстве Риндлера. Это пространство было введено австрийским ученым Вольфангом Риндлером с целью описания плоского пространства времени равномерно ускоренных наблюдателей.

Характеристики метаматериалов, которые способны имитировать поведение света в вышеупомянутом пространстве, тривиальны.

Интересным является тот факт, что формируются метаматериалы из обособленных слоев, а не из сферических оболочек, что существенно упрощает процесс управления ими.

В результате проведения эксперимента, ученым удалось определить характеристики образцов необходимых для опытов. Теперь, они возлагают большие надежды на то, что кому-нибудь удастся их изготовить.

Подготовлено по материалам Technology Review.

Возможно вам будет интересно:

Ученые измерили силу Казимира с помощью микрорасчески

Эффект казимира – все о космосе

L. Tang et al.

/ Nature Photonics

Группа ученых из Гонконгского университета науки и технологии и Принстонского университета создали микросхему, в которой, за счет необычной структуры, эффект Казимира используется в обратном виде – наноструктуры отталкиваются, а не притягиваются друг к другу. Это открывает дорогу к использованию эффекта Казимира на практике, к примеру, для предотвращения слипания частей микроэлектронных систем. Исследование опубликовано в журнале Nature Photonics.

Наглядная иллюстрация эффекта Казимира Emok, MissMJ / Wikimedia Commons

Эффект Казимира заключается в взаимном притяжении незаряженных тел, находящихся на расстояниях нескольких сотен нанометров и ниже.

Сила, возникающая между телами обусловлена квантовыми флукуациями в вакууме – постоянным возникновением и исчезновением виртуальных пар фотонов. Этот эффект можно представить следующим образом: постоянно образующиеся и исчезающие частицы оказывают давление на тела.

Однако, при расстояниях между телами в сотни нанометров количество таких частиц уменьшается, тогда как давление извне остается неизменным, в итоге тела начинают притягиваться друг к другу.

Несмотря на то, что этот эффект был теоретически предсказан почти 70 лет назад, экспериментально полученных данных о нем все еще мало.

График силы притяжения между пластинами в зависимости от положения пластин L. Tang et al. / Nature Photonics

Исследователи создали микромеханическое устройство, с помощью которого можно измерить силу Казимира.

Часть исследовательской группы из Университета Принстона разработала методику, позволяющую моделировать взаимодействие пластин между собой. С помощью нее они предсказали отталкивающее взаимодействие за счет силы Казимира при использовании пластин специальной формы.

Методом литографии из на кремниевой пластине создали механизм в форме двух «расчесок» в которых зубья имели Т-образную форму. При сближении пластин сила Казимира начинает притягивать их друг к другу, а затем падает до нуля в положении, при котором Т-образные части находятся максимально близко.

Если продолжить продвигать одну пластину внутрь другой сила Казимира начинает оказывать обратный эффект, сопротивляясь сближению пластин. Чтобы измерить эту силу, ученые использовали следующий метод: на неподвижную часть подавали напряжение, что заставляло ее колебаться.

Подвижную часть с помощью подачи тока приближали к неподвижной. По изменениям колебаний, которые регистрировались с помощью сканирующего электронного микроскопа, ученые вычисляли силу отталкивания.

Ученые надеются, что их метод может быть использован в микроэлектромеханических системах, а улучшение качества пластин поможет получить наиболее точные измерения силы Казимира.

В 2011 году читатели журнала Nature назвали экспериментальное подтверждение динамического эффекта Казимира главной новостью года.

Григорий Копиев

Эффект Казимира: шаг навстречу космическим путешествиям

Эффект казимира – все о космосе

Вы, наверное, слышали о так называемом эффекте Казимира в научно-фантастическом фильме, но было ли вам известно, что энергию пустого пространства можно в теории использовать для исследования Вселенной? Эффект Казимира описывает, что в пустом пространстве есть энергия, которая может воздействовать на физические объекты. Ученые разрабатывают способы применения этой концепции в самых разных областях, от освоения космоса до нанотехнологий. Правильно используемое «пустое пространство» Вселенной может быть использовано для ускорения космических кораблей в регионы, в настоящее время неизведанные человеком.

Как работает эффект Казимира?

Эффект Казимира пытается объяснить, почему «пустое пространство», или «вакуум», обладает энергией, силой, которая может оказывать влияние на реальные объекты. Он появляется из двух незаряженных пластин с вакуумом между ними (также известным как основное состояние квантованного электромагнитного поля).

Пластины должны находиться очень близко друг к другу, чтобы проявились эффекты (на дистанции в нанометры, в толщину цепи ДНК). Пары виртуальных частиц (материи и антиматерии) то и дело возникают, вырабатывая фотоны в вакууме, которые оказывают воздействие на пластины как изнутри, так и по другую сторону пластин.

Тем не менее, если пространство между пластинами станет достаточно малым, фотоны с длиной волны большей, чем пространство между пластинами, перестанут в него вписываться, вызвав дисбаланс сил по ту и другую сторону пластин. Пластины начнут притягиваться под воздействием внешних фотонов. Чем ближе пластины, тем сильнее силы.

Чтобы это стало возможным, эффект Казимира предполагает, что должен соблюдаться принцип неопределенности Гейзенберга (вы можете измерить энергию или момент во времени объекта, но не одновременно).

Одним из конкретных применений эффекта Казимира является так называемый динамический эффект Казимира. Одна из пластин движется назад и вперед, а другая удерживается в неподвижном состоянии. Это позволяет собрать больше энергии и направить ее, например, на движение космического корабля.

Эксперименты и доказательства

Сам эффект Казимира был предложен в 1948 году физиком Хендриком Казимиром. Годом ранее Казимир вместе с физиком Дирком Полдером в научно-исследовательской лаборатории Philips выдвинули идею о том, что между проводящей пластиной и атомом, а также между двумя атомами существует некая сила.

Атомы должны быть поляризованы, чтобы проявлялся этот эффект — то есть разделять или накапливать положительные и отрицательные электрические заряды в двух разных областях.

Эти идеи появились у физиков после бесед с Нильсом Бором, который предположил, что, находясь в самой низкой энергетической точке, система должна что-то делать с этой силой.

С тех пор эффект Казимира изучался многими. За долгие годы было проведено множество экспериментов, в том числе и эти:

  • 1958 — непрямой эксперимент: Спарнаай использовал параллельные пластины, чтобы получить наглядные проявления эффекта Казимира, но с множеством экспериментальных ошибок;
  • 1972 — непрямой эксперимент: Сабиски и Андерсон измерили толщину гелиевых пленок, косвенно подтвердив эффект Казимира;
  • 1978 — непрямой эксперимент: фон Блэк и Овербеек наблюдали силу качественно;
  • 1997 — прямой эксперимент: Ламоро, Мохидин и Рой качественно измерили силу в пределах 15% от величины, предсказанной теорией;
  • 2001 — прямой эксперимент: ученые из Университета Пади использовали микрорезонаторы, чтобы обнаружить этот эффект между параллельными пластинами.

За многие годы стало очевидно, что использование двух параллельных пластин для обнаружения этой силы требует невероятной точности, когда дело доходит до выравнивания. Одна из пластин была замещена сферической пластиной с очень большим радиусом.

Динамический эффект Казимира потребовал больше времени для проверки. Он был предсказан в 1970-х годах и экспериментально подтвержден в мае 2011 года учеными из Технологического университета Чалмерса в Гетеборге, Швеция. Ученые генерировали микроволновые фотоны в вакууме сверхпроводящего микроволнового резонатора.

Для достижения эффекта движущейся пластины ученые использовали модифицированный SQUID (сверхпроводящее устройство квантовой интерференции), чтобы регулировать дистанцию между пластинами.

Результаты до сих пор находятся на рассмотрении научной экспертизы, но если они подтвердятся, это будет первое экспериментальное подтверждение динамического эффекта Казимира.

От нанометров к космическим путешествиям

Как же от силы, сдвигающей нанопластинки, перейти к космическим путешествиям на околосветовых скоростях? Динамический эффект Казимира можно использовать, чтобы создать двигатель для космического корабля, получая энергию прямо из вакуума. Хотя эта идея весьма амбициозная, один молодой египтянин уже ее запатентовал.

Другая теория, которая вытекает из эффекта Казимира, заключается в том, что червоточину можно стабилизировать вследствие нехватки массы между двумя пластинами. В теории это может привести к путешествиям быстрее света, хотя это спекулятивно и вообще теория.

К счастью, проводятся новые эксперименты, технологии улучшаются, и вполне может так статься, что использование эффекта Казимира на практике не за горами. В частности, он может пригодиться в нанотехнологиях — в кремниевой схемотехнике и осцилляторах Казимира.

Свободная энергия Казимира

Эффект казимира – все о космосе

Ученые в последние несколько лет, пытаются доказать что зависимость от ископаемого топлива человеку вообще не нужна.

Они утверждают, что мы продолжаем бороться за источники энергии, разрушать окружающую среду и вредить матери-Земле.

Продолжаем использовать те же старые методы, научные теории  которые генерируют триллионы долларов для тех, кто находится на вершине энергетической промышленности.

Корпоративные СМИ продолжают продвигать идею о том, что мы находимся в энергетическом кризисе, что мы приближаемся к серьезной проблеме из-за нехватки ресурсов.

Концепция энергии нулевой точки

Отдельные ученые утверждают, что одна и та же группа акционеров, которые владеют энергетикой, также владеют корпоративными СМИ. Как представляется, это является еще одной тактикой страха и еще одним оправданием неиспользования свободной энергии. Например, эффект Магнуса используется на практике.

Как может быть нехватка ресурсов, когда у нас есть системы, которые могут обеспечить ресурсы без внешнего заимствования? Это означает, что эти системы могут работать бесконечно и обеспечивать ресурсами всю планету без сжигания ископаемого топлива. Это устранит большую часть «счетов», которые люди платят за жизнь, и уменьшит вредное воздействие, которое мы оказываем на землю и ее окружающую среду.

Даже если Вы не верите в концепцию свободной энергии (также известной как энергия нулевой точки), у нас есть несколько чистых источников, которые делают всю энергетику устаревшей.

Эта статья будет сосредоточена главным образом на концепции свободной энергии, которая была доказана исследователями по всему миру, которые провели эксперименты и опубликовали свои работы.

Однако, если бы новые энергетические технологии были свободны во всем мире, изменения были бы глубокими. Это повлияло бы на всех, это было бы применимо везде. Эти технологии-абсолютно самое главное, что произошло в истории мира.

Сила энергии Казимира

Эффект Казимира — это доказательство примера свободной энергии, который не может быть опровергнут.

Генрих Казимир

Энергия была предсказана немецким физиком-теоретиком Генрихом Казимиром в 1948 году, но не получена экспериментально, из-за отсутствия на тот момент технологий.

Эффект Казимира иллюстрирует энергию нулевой точки или вакуумного состояния, который предсказывает, что две близкие друг к другу металлические пластины притягиваются из-за дисбаланса в квантовых флуктуациях.

Последствия этого являются далеко идущими и были подробно написаны в теоретической физике исследователями во всем мире. Сегодня мы начинаем видеть, что эти понятия не только теоретические, но и практичные.

Вакуумы, как правило, считаются пустотами, но Хендрик Казимир считал, что они не содержат колебаний электромагнитных волн. Он предположил, что две металлические пластины, удерживаемые в вакууме, могут поглощать волны, создавая энергию вакуума, которая могла бы притягивать или отталкивать пластины.

Если расположить две пластины в вакууме, то они притягивают друг друга и эта сила была названа эффектом Казимира как энергия вакуума (нулевых колебаний). Недавние исследования, проведенные в Гарвардском университете и университете в Амстердаме и в других местах подтвердили правильного эффекта Казимира.

Однако сила Казимира очень слаба и обнаруживается если тела разнесены на несколько микрон и резко увеличивается если тела приближаются на расстояние меньше микрона.

На расстоянии 10 нм (сотни размера типичного атома) сила Казимира сравнима с атмосферным давлением.

Adblock
detector