ALSHAR

настроение желания

Главная » Обзоры » Теории » Свет из пустоты
(4 голоса, среднее 4.00 из 5)

Свет из пустоты

Создание света ассоциируется у большинства людей с щелчком выключателя света. Но что, если у Вас нет никакого выключателя? Команде шведских ученых из Технологического университета Чалмерса удалось решить такую загадку, создав некоторое количество фотонов света из ничего, из абсолютной пустоты. С физической точки зрения создание фотонов является достаточно легким делом, но всегда присутствует нечто, атом, элементарная частица, которые испускают эти фотоны света. Получение фотонов, которые одновременно обладают свойствами частиц и электромагнитных волн, из абсолютной пустоты попахивало бы черной магией или научной "уткой", если бы в природе не существовало принципов квантовой механики.

Квантовая теория определяет, что абсолютная пустота не является таковой на самом деле. Независимо от того, насколько пустым кажется область пространства стороннему наблюдателю, она представляет собой кипящую "пену" из "виртуальных" частиц, которые постоянно появляются и исчезают. Время существования этих частиц в обычном пространстве-времени настолько мало, что их не удается зарегистрировать ни какими научными приборами и измерительными методами.

Шведским ученым удалось реализовать методику, с помощью которой были захвачены эти "виртуальные" частицы, о которых шла речь немного выше, после чего они преобразовались в самые обычные частицы, фотоны. Таким образом им удалось получить что-то из ничего.

Ученые заставили невероятно быстро двигаться миниатюрное "зеркало", скорость его перемещения составляла одну четверть от скорости света. Конечно же это было не реальное, материальное, зеркало. Его роль выполняло электромагнитное поле, колеблющееся со скоростью несколько миллиардов раз в секунду, генерируемое сверхпроводящей обмоткой высокочастотного электромагнита. Когда "виртуальные" фотоны сталкивались с поверхностью двигающегося "зеркала" у них не оставалось времени для того, что бы исчезнуть. Энергия этих фотонов поглощалась "зеркалом", которое излучало избыток энергии в виде обычных реальных фотонов.

В принципе можно использовать такую технологию для извлечения из небытия и других частиц, включая электроны и протоны. Но такие эксперименты потребуют неоправданно большого количества энергии, по крайней мере, в настоящее время. Получение из ничего фотонов света просто является яркой демонстрацией возможностей причудливой и таинственной квантовой механики.

 

 

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.

Согласно квантовой теории поля, физический вакуум представляет собой не абсолютную пустоту. В нём постоянно рождаются и исчезают па?ры виртуальных частиц и античастиц — происходят постоянные колебания (флуктуации) связанных с этими частицами полей. В частности, происходят колебания связанного с фотонами электромагнитного поля. В вакууме рождаются и исчезают виртуальные фотоны, соответствующие всем длинам волн электромагнитного спектра. Однако в пространстве между близко расположенными зеркальными поверхностями ситуация меняется. На определённых резонансных длинах (целое или полуцелое число раз укладывающихся между поверхностями), электромагнитные волны усиливаются. На всех остальных же длинах, которых больше, напротив, подавляются (то есть, подавляется рождение соответствующих виртуальных фотонов). Происходит это вследствие того, что в пространстве между пластинами могут существовать только стоячие волны, амплитуда которых на пластинах равна нулю. В результате, давление виртуальных фотонов изнутри на две поверхности оказывается меньше, чем давление на них извне, где рождение фотонов ничем не ограничено. Чем ближе друг к другу поверхности, тем меньше длин волн между ними оказывается в резонансе и больше — оказывается подавленными. Такое состояние вакуума в литературе иногда называется вакуумом Казимира. Как следствие, растёт сила притяжения между поверхностями.

Явление можно образно описать как «отрицательное давление», когда вакуум лишён не только обычных, но и части виртуальных частиц, то есть «откачали всё и ещё чуть-чуть». Эффект, аналогичный эффекту Казимира, наблюдался в XVIII веке французскими моряками. Когда два корабля, раскачивающихся из стороны в сторону в условиях сильного волнения, но слабого ветра, оказывались на расстоянии меньше приблизительно 40 метров, в результате интерференции волн в пространстве между кораблями прекращалось волнение. Спокойное море между кораблями создавало меньшее давление, чем волнующееся с внешних сторон. В результате возникала сила, стремящаяся столкнуть корабли. В качестве контрмеры, руководство по мореплаванию начала 1800-х годов рекомендовало обоим кораблям послать по шлюпке с 10—20 моряками, чтобы расталкивать корабли.

Эффект Казимира может также играть роль при точных измерениях силы в микромире на микро- и нанометровых шкалах. Ньютоновский закон много раз проверялся в макромире, например, при исследовании движения планет. Но еще никому не удавалось проверить его на микронных расстояниях с хорошей точностью. Такие тесты очень важны, так как существует множество теорий, в которых происходит объединение всех четырех взаимодействий, и эти теории предсказывают существование новых сил, действующих на этих шкалах. Таким образом, любое расхождение между экспериментом и теорией может интерпретироваться как существование новых сил. В любом случае, измерения положат новые ограничения на существуюшие теории.

 


Альшар - открытый мужской журнал. Для тех, кто работает эффективно и умеет отдыхать. Для тех, кто живет сегодня. Полезные знания, интересное, новое. Любой может добавить статью и стать автором. Каждый имеет возможность добавлять материалы фотообзоры и видео. Ярким авторам права редактора - возможность редактировать статьи и структуру разделов журнала, удалять спам авторов и модерировать комментарии. Контроль авторских интересов - read@alshar.ru. В журнале нет скрытой рекламы, жутких псевдо сенсаций, острополитических баталий, национальных войн и прочих коллективных флеш моб технологий. Цель - интересный журнал который приятно читать. Особое предпочтение следующим категориям публикаций:

Открытый мужской журнал - каждый имеет возможность добавлять материалы, фото обзоры и видео. Ярким авторам - личная рубрика и права редактора. Контроль авторских прав: read@alshar.ru

Самое интересное

Пред След

Дом - центр мира

Дом - центр мира

Аэропорт, дождь, люди. Из самолета в машину, 20 минут и дома в люлю. 1. Здоровый сон. Большинство из нас испытывает постоянный недостаток сна — вечером после работы всегда находится масса срочных дел, а с утра надо вскакивать и бежать в офис. Сон сводится к минимуму, позволяющему хоть как-то проживать день, не «отключаясь». Приучите себя засыпать и просыпаться в одно и то же время и старайтесь...

Белковая диета

Белковая диета

Для прорисовки наработанного рельефа или сброса веса перед соревнованиями садимся на белковую диету. Особенность этой диеты в том, что она не ограничивает потребление белков (мясо, рыба, яйца, сыр). За 2 недели достигаются значительные показатели снижения веса. Однако, потеряв за первые 2-3 дня сразу несколько килограммов, не радуйтесь – это произошло в основном благодаря истощению запасов гликогена. Дальше вес будет снижаться не так...

Новые знакомства

Новые знакомства

Это лучшее место для знакомства с людьми вокруг вас. Общайтесь, флиртуйте и наслаждайтесь жизнью! Советы по онлайн-безопасности! Не раскрывайте личную информацию! Ваш домашний адрес, личный электронный адрес и номера телефонов держите в профиле недоступными для других пользователей. Будьте осторожны, используя имя пользователя с сексуальной окраской – это может произвести ложное впечатление о вас. Мы предлагаем использовать ваше имя в качестве имени пользователя, если...

Методы снятия стресса

Методы снятия стресса

Стресс - Состояние повышенного напряжения организма как защитная реакция на различные неблагоприятные факторы - голод, холод, физические или психические травмы и так далее. 14 неординарных способов от психолога. Чем заменить курение и алкоголь:

Ловушка высоких притязаний

Ловушка высоких притязаний

Если вы родились в 80-е годы и считаетесь зрелыми людьми, то этот текст про вас. Вы каждый день ходите на работу, но до сих пор не заработали баснословных денег? Рутина не приносит радости, и вы уверены, что рождены для лучшей доли? Тогда слушайте о себе правду и ничего, кроме правды.

Чужая цель

Чужая цель

Хочешь быть счастлив? Всё просто - есть истинные желания и ложные цели. Выбираешь первые и - Счастье есть! Если цель не приносит радости Тебе, значит, она не Твоя. Всегда выбирай - Я Хочу! Если - Я Должен, стоит подумать - кому должен.

Ферма грибов

Ферма грибов

Я никогда не задумывался о том, как выращивают привычные нам шампиньоны, вешенки или грибы шитаки для японских ресторанов. Оказалось, что это делают в пещерах Троглодитов. Здесь, в подземном ресторане, нам приготовили улитки на открытом огне и угостили традиционными блюдами Анжуйской кухни. Наша гостиница в Анжере находилась рядом с ботаническим садом. Прогуляться я там не успел, но пару фотографий сделал:

Секреты истинных пиццайоли

Секреты истинных пиццайоли

Гастрономические предпочтения у всех людей разные, но в Неаполе удивительным образом собрано все то, что придется по душе каждому из нас. Неаполитанская кухня неподражаема. То, что Вы впервые попробуете в этом городе, Вы не забудете никогда в жизни и обязательно захотите отведать еще раз. Особая гордость горожан - знаменитая неаполитанская пицца. Естественно, в Неаполе сотни пиццерий, которые готовят это простое и в...

Нефертити

Нефертити

С какой стороны не захожу я на означенные темы, одно прекрасное явление древнего мира не обойти мне никак. Вся история, что я собираюсь тут изложить, не отпускает ни на минуту от этого чуда всех времён и народов. Нефертити...Ее можно, без всякого сомнения, назвать одной из самых известных женщин древности. Ее образ, наряду с пирамидами и улыбкой юного Тутанхамона стал одним из бессменных...

Создание долгосрочных отношений

Создание долгосрочных отношений

Это конспект аудио-книги на английском языке доктора Клариссы Пинколы Эстес «Как любить женщину». Книга и в целом очень интересная, но эта глава мне показалась особенно актуальной, и она многим может оказаться полезной.  Переводила сама и это и не дословный, и не особенно литературный перевод, хотя он довольно близок к первоначальному тексту.  Итак, глава про качества людей, которые способны на создание долгосрочных отношений....

Борода

Борода

Самая распространенная проблема молодых людей, имеющих вьющиеся жесткие волосы – это раздражение кожи, которое возникает после бритья. При бритье острые концы волосков врезаются в кожу, именно это и становится причиной раздражения и воспаления. Данное раздражение имеет название – псевдофолликулит, именно оно вызывает зуд и боль. Иногда, в особо тяжких случаях, может возникнуть заражение. Как же избежать этих неприятностей?

Аллергия

Аллергия

Девять мифов об аллергии. Сезонную аллергию на пыльцу растений трудно отличить от обычного вирусного заболевания. Возможно, именно поэтому вокруг нее появилось множество мифов, за которыми все труднее разглядеть факты.

НТВ и Эхо Москвы

НТВ и Эхо Москвы

Очень многие (в частности, посетители моего Живого Журнала) спрашивают: «Почему НТВ и «Эхо Москвы», принадлежащие «Газпрому» (то есть фирме хотя и частной, но абсолютно подчинённой государству), ведут не просто антивластную, но антигосударственную, антироссийскую, антирусскую политику?» Поскольку повторять один и тот же ответ мне надоело, я решил его записать — и впредь просто давать на него ссылку.

Владимир Соловьев

Владимир Соловьев

Владимир Соловьев встретился с Патриархом Московским и всея Руси Кириллом. Встреча проходила накануне в Чистом переулке, в рабочей резиденции Патриарха. По словам Соловьева, общество задает разные вопросы патриарху: справедливые и очень жесткие. Но нет ответа. И общество начинает эти ответы выдумывать само.

Летний рацион питания

Летний рацион питания

С наступлением тепла наш организм начинает работать в другом режиме, продукты, которые мы употребляли в течение холодных месяцев, не подходят для летнего рациона. Изменяется ставший привычным за зиму стиль питания: в прошлом остаются жирные супы и большое количество белков животного происхождения. В этот момент очень важно правильно подойти к организации личной диеты. Давайте разберемся, какие продукты стоит исключить, а какие оставить, чтобы...

Контроль над мышлением

Контроль над мышлением

Как показывает жизнь, поступки человека определяются не его реальными способностями, а его представлением о своих способностях. Следовательно, изменив представление, можно изменить поведение. В сознании и подсознании человека регистрируется все, о чем он думает. Ребенок оперирует в основном эмоциями, поэтому запоминает эмоции. Затем к этим эмоциям добавляются мысленные образы, которые впоследствии обретают словесные определения и связываются с определенными понятиями. Взрослому человеку присуще сочетание...

Игора

Игора

Лучший вариант провести хорошие выходные зимой в Санкт-Петербурге - это выкупить на несколько дней домик в Коробицыно, склоны Снежный, Золотая долина и Красное озеро. Большая компания, баня, шашлык, свежий воздух, лыжи, палки, доски. Если нет возможности остаться на ночь, то Туутари-парк, Охта-парк, Пухтолова гора, Юкки-парк, Северный склон. Редакция мужского журнала Альшар в этом году чаще всего собиралась на горнолыжным курорте Игора. Съемка камерой на шлеме нашего редактора Алексея.  

Развитие страны

Развитие страны

Определить два стратегических пути развития государства, как передовой экономической державы (т.к. мощь государства определяется его экономикой):

Мышление

Мышление

Почему одни преуспевают, а другие — нет? Люди задавали этот вопрос миллионы раз. И получали на него разные ответы: преуспевающие люди имеют более благоприятные возможности; у людей, не достигающих успеха, не хватает квалификации; все дело в недостатке образования; неудачи являются результатом неверных шагов; одни люди сообразительньте, а другие — нет; не добиваются успеха лентяи.

Hyundai Solaris

Hyundai Solaris

На петербургском заводе будет производиться Hyundai Solaris. Модель автомобиля Hyundai, которая будет выпускаться на заводе корейского автопроизводителя в Каменке под Санкт-Петербургом, получила название Solaris. Об этом 21 сентября на пресс-конференции, посвященной официальному запуску производства на петербургской площадке, сообщил директор дивизиона стратегической продукции Hyundai Motor Co Ким Вон Иль.