ALSHAR

настроение желания

ИТ Аутсорсинг

Главная » Обзоры » Теории » Свет из пустоты
Среда, 18 Июл 2018
(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.

 

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить


Деньги за статью

1. 50 рублей за каждый новый материал и 50 рублей за каждую 1000 просмотров. Доход Автора напрямую зависит от количества просмотров его статей. Количество просмотров в свою очередь зависит от качества текста и его актуальности. Интересные и полезные статьи зарабатывают во много раз больше пустой воды.

 

2. После регистрации каждый получает права Автора – возможность загружать материалы фотообзоры и видео. Материал может быть опубликован только после одобрения Редактором. За публикацию нескольких достойных материалов яркий Автор получает права Редактора и имеет возможность самостоятельно публиковать, редактировать статьи и структуру разделов журнала, удалять спам авторов и модерировать комментарии.

 

3. Для оплаты статей, в личном кабинете необходимо указать счет Яндекс.Деньги. По почте подтвердить сверку Автора и его счет для дополнительной защиты денежного перевода и обратной связи с Автором. В разделе Вопросы найти ответ на любой вопрос по редактированию и оплате статей или задать свой вопрос в Редакцию.

 

4. Если Автор не написал за последние 30 дней ни одной статьи, то его аккаунт считается не активным и начисление денег приостанавливается. Если Автор публикует новый материал, то аккаунт вновь считается активным и поступление денег от всех статей возобновляются. Чтобы начисление денег за статьи не прерывалось, достаточно писать один материал в месяц.

 

5. Добавить материал можно самостоятельно online или письмом на адрес редакции: read@alshar.ru Права на материал принадлежат Автору. Деньги за размещенные статьи начисляются в течение всего времени, пока статьи находятся на сайте и пока аккаунт Автора активен. Таким образом, каждый написанный материал начинает приносить вам небольшой, но постоянный доход.

 

6. Репост интересного материала с другого сайта допускается, если это действительно востребованная полезная статья - ссылка на первоисточник обязательна. Оплата за репост только от 1000 просмотров. Рерайт, плагиат, искусственная накрутка просмотров, реферальные ссылки и коды, систематическое нарушение правил – блокировка аккаунта.

 

7. Любые оскорбления, угрозы, призывы к насилию и прочее недостойное поведение пресекаются редакцией сайта. Все активные участники конфликта, опустившиеся до угроз и оскорблений, могут быть заблокированы независимо от того, кто был инициатором конфликта: read@alshar.ru

Самое интересное

Пред След

Ловушка для ума

Ловушка для ума

Я был бы счастливее, если бы мне приходилось меньше трудиться. Наш ум часто прибегает к этому аргументу, утверждая, что мы были бы счастливее, если бы не должны были работать. Мы представляем себе жизнь, полную развлечений, и обманываемся, думая, что от этого мы бы стали счастливее. Однако именно праздность часто является главной причиной скуки и депрессии. Мы – трудолюбивые, творческие создания. Мы должны...

Мужественность или жестокость

Мужественность или жестокость

В результате развития нашей культуры в направлении личной власти, особенно благодаря усилиям некоторых индивидуумов и классов общества, желающих обеспечить привилегии для себя, это разделение труда приняло характерные черты, которые повлияли на строение всей нашей цивилизации. Соответственно важность мужского начала в современной культуре всячески подчеркивается. Разделение труда становится таким, что привилегированной группе — а именно мужчинам — гарантируются определенные преимущества, и результатом этого...

Прогулка по Берлину

Прогулка по Берлину

Провести 5 полных дней подряд на выставке электроники в Берлине просто невозможно, поэтому в один из дней я попросил Сергея Лукичева прогуляться со мной по Берлину. В этот раз мы решили просто прогуляться по центру и посмотреть на то, что итак уже много раз видели - Берлинскую стену, Рейхстаг, Чек Поинт Чарли, ресторан Москва и многое другое.

Экспедиция на Чукотку День 23

Экспедиция на Чукотку День 23

Это последний пост про нашу экспедицию. К сожалению она закончилась. Не смотря на все трудности и неудобства мне было безумно интересно принять в ней участие, и я ни секунды не жалею об этом. Немного статистики. За время экспедиции мы проехали 6 тысяч километров по условным дорогам и сожгли топлива на 60 тысяч рублей, то есть по тысяче рублей на 100 километров. Машины...

Правила любительского бокса

Правила любительского бокса

На данный момент существуют единые правила проведения боев для боксеров-любителей, утвержденные АИБА (Международной ассоциацией любительского бокса) и МОК (Международным Олимпийским комитетом).

О мужчинах и женщинах

О мужчинах и женщинах

Пойми один момент. Завоевать женщину несложно. Это не такая уж большая проблема. Большинство на это способны. Почти каждый мужчина хоть раз в своей жизни завоевывал хотя бы одну женщину. Отношения начинаются с влюбленности: с осознания того, что другой человек занимает и будоражит твои мысли, с тяги к нему, с первых свиданий, робких поцелуев и трогательных признаний, с волны страсти, которая накрывает обоих.

Солянка

Солянка

Солянка — блюдо русской кухни, суп на крутом мясном, рыбном или грибном бульоне с острыми приправами. Солянки бывают трёх видов: мясные, рыбные и грибные. Основа солянки кисло-солено-острая из-за добавления таких компонентов, как солёные огурцы, маслины, каперсы, лимон, квас, соленые или маринованные грибы. Солянка соединяет в себе компоненты и щей (капуста, сметана), и рассольника (соленые огурцы, огуречный рассол). В мясные солянки идет обжаренное отварное...

Общение с другими людьми

Общение с другими людьми

Одна из наиболее частых фраз, которые мне приходится слышать в моей практической работе, - "мы не можем общаться друг с другом". Поскольку большинство людей отождествляет общение с письменным и устным словом, им зачастую кажется, что они не умеют общаться. Но дело вовсе не в этом. Люди всегда общаются. Люди общаются с помощью языка тела, выражения лица, жестов, манер и даже молчания. Их...

Жена или проститутка?

Жена или проститутка?

Один из моих знакомых несколько лет назад женился. И все бы ничего, если бы жена его не была в прошлом... проституткой... Свадьба та, я помню, очень осуждалась всеми. "Что  ты в ней нашел?",  "Ты позоришь семью!", "Ты что, не знаешь, чем она занималась?"...  А он прекрасно все знал... И вроде парень он симпатичный, перспективный, из хорошей семьи. От девушек отбоя не было, а выбрал...

Как зарегистрировать яхту

Как зарегистрировать яхту

Сегодня существует много видов разных яхт, цены на которые сильно колеблются. Теперь покупку небольшого парусного судна - это не роскошь, которая доступна лишь  миллионерам, даже средний класс может совершить такое приобретение. Новую яхту обязательно требуется зарегистрировать, тут неважно собрались ли вы на ней в кругосветку или собрались пользоваться яхтой на водных путях, находящихся внутри одного государства.

Милый парень

Милый парень

Как соблазнять женщин, оставаясь милым парнем? С равным успехом я бы мог озаглавить эту статью так: "Почему женщины не проявляют ни капли любовного интереса к "милым парням" (вроде меня) несмотря на то, что утверждают, что хотят встречаться именно с "милым парнем" (вроде меня)?"Во, как! Хотя, возможно, это не про тебя. Почему я пишу эту статью? Да потому, что в последнее время я...

Жизнь в США

Жизнь в США

Плохой тон дурно отзываться о стране в которой живешь и людях, которые говорят на твоем родном языке - мы отражение друг друга. У нас самая замечательная страна на свете и самые душевные люди, но чтобы так утверждать надо какое-то время пожить в действительно благоприятных для жизни странах. Многие из моих друзей не вернулись на Родину после таких сравнений. Предлагаем Вашему вниманию отрывки...

Как начать заниматься ММА

Как начать заниматься ММА

Мир взорвала волна ММА.  Все больше стран увлечены смешанными единоборствами. Россия – не исключение. Помимо трансляций зарубежных турниров, существуют свои мероприятия, федерации, спортсмены и поклонники Mix Mortal Arts. Любой, уважающий себя спортивный клуб, обязательно имеет секцию Mixfight. ММА является полноконтактным боем с применением ударной техники и борьбы как в стойке (клинч), так и на полу (партер). Если ты уже созрел попробовать на...

Имя для дочки

Имя для дочки

Татьяна Антонина Полина Женя Лиза София Венера Аврора Машенька

Секреты счастливых отношений

Секреты счастливых отношений

  Вы уже давно вместе, много всего пережили: знакомство; первое свидание; первое приятное признание или сообщение, от которого вы прыгали от радости и которое вы еще долго вспоминали и улыбались; прикосновение; первый поцелуй, такой нежный и трепетный. Было и плохое: ссоры, непонимания, расставания, обиды, слезы, но вы вместе все это преодолели, потому что Ваша любовь сильнее, и все трудности кажутся пустяками, если вы...

Пасха

Пасха

Пасха — это не просто праздник. Это — суть христианства. Если мы внимательно прочитаем апостольские послания и посмотрим те первые проповеди, что приведены в «Деяниях апостолов», нас ждет сюрприз: апостолы не знают никакого «учения Христа». Ни разу они не говорят «как учил нас Господь», не пересказывают Нагорной проповеди и не передают из уст в уста рассказы о чудесах Христовых. Важнее всего этого...

Для меломанов

Для меломанов

Совсем скоро наступят рождественские праздники. А в рождество принято дарить друг другу подарки. Следуя этой хорошей традиции, наш сайт совместно с сервисом "Музыкальный информер" решили сделать сюрприз для всех меломанов, регулярно читающих наш музыкальный журнал.

Стамбул Голубая мечеть

Стамбул Голубая мечеть

В Стамбуле "пароход" стоял 2 дня, что позволило нам отказаться от самого вредоносного изобретения человеческой кулинарной мысли - шведского стола - и поужинать на берегу. Но прежде чем оказаться на ужине под мостом, перекинутым через Босфор и соединяющим Европу и Азию, мы встретили рассвет в проливе Дарданеллы, зашли в Босфор, понаблюдали за рыбаками на Галатском мосту, заглянули в магазинчики, постояли в очереди...

Сушка

Сушка

Вы провели много часов в тренажерном зале и хорошо набрали мышечную массу? Теперь мечтаете, чтобы мышцы обрели свою идеальную форму и Ваше тело стало совершенным? А может быть, Вы планируете попробовать свои силы на соревнованиях по бодибилдингу? В любом случае, без сушки здесь не обойтись! Идеальная фигура - это 50% — питание и сон, 30% — полная отдача на тренировке, 15% — оптимальная частота тренировок, 5%...

Жизнь после денег

Жизнь после денег

Жизнь после денег или кто и как может позволить себе быть свободным? На прямой вопрос: «Вас такая жизнь устраивает?» — прямо же и отвечал: «Не устраивает. Но я не хочу работать, понимаете?». Все случилось под Новый год. Пришел директор рекламного, что ли, департамента, прошелся по офису с картонной коробкой и предпраздничной улыбкой. Раздал каждому сотруднику по красному колпаку с белой оторочкой. Сказал,...