Casimir hatás és a gravitáció
HÍREK intézetek, laboratóriumok, expedíciók
Ilyen egy érdekes cím helyezte információkat az interneten egy nemrég végzett kísérlet szerint a Kaliforniai Egyetem, a csoport fizikus vezette Umar Mohideen.
Ez a mérés a úgynevezett Casimir erő - közötti erő nagyon közel anyagi tárgyak, furcsa módon előforduló vákuumban. Vákuum - ez a nagyon „semmi”, ahonnan van elég mérhető „valami”.
A rezonátor kialakított két párhuzamos lemez, lehet, hogy csak a hullámok, amelynek intenzitása a falakon a rezonátor nulla. Ez azt jelenti, hogy a rezonátor hossza illeszkednie kell egész számú fele hullámhosszon.
Sokáig szinonimája vákuum befejezése üresség, a tér, amelyben semmi nem történik, és nem történhet meg, mert nincs anyagi részecskék vagy energia. Ugyanakkor a fejlesztési kvantumtérelméleti (kvantumelektrodinamika) kimutatta, hogy a vákuum lehet tekinteni, mint egy színpad, amelyet játszott el néhány virtuális, vagyis a „nem megfigyelhető” folyamat. Megalkotta a „fizikai vákuum”, mely szerint érti a hangsúly a virtuális részecskék folyamatosan képződnek egy pillanatra, majd eltűnik. Szerint a modern fogalmak, ők születtek parami „részecske - antirészecskéje” és eltűnik eredményeként megsemmisülés. Így, virtuális pár „elektron - pozitron” megsemmisíti alkotnak egy virtuális fotont, amelyek ismét alakítunk elektron-pozitron pár, stb létrehozása és megsemmisítése virtuális részecskék és a kvantum fluktuáció ... Mivel bármely ingadozások - vannak körüli ingadozás a középértéket, a fizikai vákuumos tekinthető kvantumrendszer állapotban a minimális energia, átlagosan nullával egyenlő. Ezért, a kvantum fluktuációk a vákuum gyakran nevezik a nulla-pont ingadozása az elektromágneses mező.
Így, vákuum nem „üres”, és tele van virtuális részecskék, amelyek nem alkalmasak a regisztráció, de bizonyos körülmények között válnak valódi - például akkor, ha egy külső területén nagy energiájú. Ezen túlmenően, ezek hatással lehet a vákuum tett a tényleges részecske és a területen. Az egyik ilyen intézkedés a Casimir hatás, amelynek lényege, egyszerűen fogalmazva, a következő.
Szerint kvantummechanika, mindegyik részecske a mikrokozmosz érzékeli és a hullám tulajdonságokat. Ez vonatkozik a virtuális részecskék és a nulla vákuum fluktuációk megfelelnek a különböző hullámhosszokon. Amikor a Casimir hatás, két párhuzamos lemez lehet tekinteni, mint egy rezonátor, amelyben már csak a hullámok, amelyek esetében a rezonancia feltétel megfigyelt: a L távolság a lemezek között szerves n szám fele hullámok. A maximális lehetséges hullámhossz, ha n = 1, a lemez közötti rést, nem lehet született virtuális fotonok hullámhosszú nagyobb, mint 2-L. Ezért, nullpont energia sűrűsége a lemezek közötti hézag kisebb, mint a külső, ami vonzás lemezeken.
Műszaki tudományok doktora A. Golubev.
Azonban egy ilyen költséges és bonyolult kísérlet nem is volt szükség. Hosszú ideje, vannak más hatásai fizika (például, az úgynevezett Lamb shift és a változás a mágneses nyomaték az elektron), amelyek egyedileg létezését mutatják ingadozása vákuumban.
A gravitáció.
Az ilyen kísérletek, jelenlétében vákuum biztosan, de az értéke az energia megszökik mérése. Nemrégiben miatt az alapvető tényt, hogy az összes - kivéve a gravitáció! - fizikai kölcsönhatások nyilvánul egyetlen különbség az energiákat a fizikai rendszer különböző időpontokban és / vagy különböző pontjain az űrben, de nem az energia mennyisége egy adott állam egy fizikai rendszer. Csak a gravitáció „érzi” magát az energiát, nem pedig annak eltérés. Grand eszköz, természetes kísérleti beállítást a nyitás a fizikai vákuum szolgált az egész megfigyelhető univerzum, amelyben a vákuum van kapcsolva domináns energia és megteremti a gravitáció.
Figyelembe véve, gravitációs kölcsönhatás nem alapvető kölcsönhatások, és ennek eredményeként az ingadozása a mező, akkor a folyamat az alábbi képlettel ábrázolható: az intézkedés alapján testtömeg a környezetben (vákuumban) csökkenti a nulla-pont energia sűrűségű mezőt, és egy nyomáskülönbség, ami a vonzereje szervek, azaz a . testoldali amplitúdó ingadozásai kevesebb.
Amplitúdó-ingadozások a különböző területeken a tér területén eltérőek lehetnek. Minél magasabb a „hőmérséklet” vákuum (mező) a közeg, annál nagyobb az amplitúdó-ingadozások. Az anyag mint disszipatív közegben konvertáló energia ingadozása különböző területeken stabil gerjesztett állapotban, „off” vákuum, azaz a Gravity kapcsolódik a „termikus görbület” a tér területén. „Hűtés” jelentése negatív értéke a vákuum energiasűrűség területén teret (gravitációs áramlás):
(A képlet egy gömb, r nagyobb, mint annak sugara), ahol g - gravitációs állandó, M - tömege a gömb, R - a távolság a központtól a labdát. Például, a felszínen a Föld minden köbméter a tér erőtér energiáját érték egy negatív érték 5,7 x 1010 J, amely szerint a kapcsolatban W = Mc 2, megfelel a 6,4 × 10-7 kg, az összehasonlítás - ugyanazt az összeget miatt a gravitációs energia a földfelszín rendelkezik testtömege 920 kg.
Az intenzitás a gravitációs mező a fix tömegpont tömeg M, található a származási, értéke egyenlő a G = -GM / r2.
Ennek megfelelően, a gravitációs áramlás:
ahol S - területe. gravitációs áramlási energia sűrűsége:
A mínusz jel a képletben társul negatív értékei a gravitációs energia és azt jelenti, hogy a gravitáció áramlik (gravitációs indukciós vonal) indul el a területen térben (fizikai vákuum), és van egy irányába a tömeg.
Gravitációs áramlási mező egy energia, például az energia, a gravitációs mező (fluxus) Ball:
Ahol m - tömege a labdát, R - a sugara a labdát, - minél nagyobb a tömeg, az alsó az energia területén. Például, a Föld gravitációs mező negatív energia 2.2 · 1032 J, amely szerint a kapcsolatban W = Mc 2, megfelel 2,5 x 1015 kg, az összehasonlítás - a föld tömege 5,98 · 1024 kg. Ha a gömb sugarának egyenlő a gravitációs sugara R = 2GM / c2, a tömege negatív energia a gravitációs mező Mpolya = -0.3M, azaz számviteli közel egyharmadát a súlya a világban. További tömörítés a labdát, vagy súlynövekedés vezet az a tény, hogy a labda súlya lesz egyenlő nagyságú a tömeg a gravitációs tér és a teljes tömeg (energia) nulla lesz.
Így a testsúly, figyelembe az energia a vákuum-ingadozások, a környező területen termel egy negatív tér területén energiasűrűség. Ie gravitációs áramlás - mozog a villamos tér irányában ingadozások tömegáram az energia az anyagban, amely ellenállóvá válik különböző területeken gerjesztett állapotban. A közelebb a súly, annál kevesebb az energia sűrűsége a belső területen, és a kisebb amplitúdójú ingadozások, amely létrehoz egy nyomáskülönbség formájában gravitációs erő. Csak ami a gravitációs kölcsönhatás eredményeként vákuum fluktuációk adhat logikailag konzisztens magyarázatot, hogy miért a gravitációs mező energia negatív értéket vesz fel. Hogy csökkentsék az energia a gravitációs áramlás (abszolút értékben) kell energiát fogyaszt.
Meg kell jegyezni, hogy a változás a „hőmérséklet” vákuum (mező) a közeg - is változás annak dielektromos és mágneses permeabilitás közel, például a tömeg növelik, mint a terjedési sebessége elektromágneses hullámok csökken e0m0 = 1 / C2. Változások a villamos és mágneses tulajdonságai akkor jelentkezik, ha változik a közeg sűrűsége.