ALSHAR

настроение желания

Главная » Обзоры » Теории » Свет из пустоты
Вторник, 23 Янв 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

20 вещей, которые я хотел бы знать заранее

20 вещей, которые я хотел бы знать заранее

Мне почти 35 и я уже наделал достаточно ошибок в жизни. Не скажу, что сильно сожалею... Каждая ошибка меня многому научила. Однако есть некоторые вещи, которые мне следовало бы знать, когда я оканчивал среднюю школу и начинал взрослую жизнь. Поменял бы я что-нибудь? Не уверен. Возможно, я не был бы по уши в долгах, но тогда я бы и не узнал то...

Ошибки декора

Ошибки декора

Гай Секунд Плиний Старший сказал: «Дом — там, где твое сердце», Чарльз  У. Мур добавил: «Жилище должно быть центром вселенной для тех людей, которые живут в нем». Дом — это место, где человек проводит около 60% отпущенного ему времени. Хотя бы поэтому стоит позаботиться о том, чтобы он был местом особенным — таким, в котором Вы и Ваша семья чувствовали бы себя...

30 привычек, от которых нужно отказаться

30 привычек, от которых нужно отказаться

Терпеть то, что тебе не нравится. Общаться с людьми, которые убивают твою самооценку. Думать о том, что скажут другие. Пытаться держать все под контролем. Плыть по течению и выбирать путь наименьшего сопротивления. Держать свое мнение и все чувства при себе. Бояться рисковать. Думать только о других, а не о себе. Стараться понравиться всем.

Карловы Вары

Карловы Вары

Старинные астрологические часы на ратуше, украшают Староместскую площадь. Каждый час приводятся в движение четыре фигуры, располагающиеся по обе стороны часов. Каждая из них представляет четыре вещи, которые презираются. Смерть (представленная скелетом) отбивает время. Каждый час. Тут же Тщеславие (представленное фигурой, держащей зеркало), Жадность (фигура с кошельком) и наконец, турок (фигура в тюрбане). Также показываются фигуры апостолов в дверных проемах поверх часов, все...

Мягкий мешок

Мягкий мешок

"Мягкий мешок" - это боксерское обозначение качества мешка. Оно означает, что мешок не должен быть слишком жестким, или пустым. В месте удара набивка должна иметь определенные характеристики: вес, плотность, свойство ударопоглощения, свойство восстановления формы после деформации. Для чего вообще нужен боксерский мешок? Для того, чтобы отрабатывать удары. Чтобы совершенствовать технику выполнения удара и увеличить его силу.

Экскурсия по А380

Экскурсия по А380

В это утро мы приперлись на авиасалон исключительно ради экскурсии внутрь Airbus А380. Ровно в 10 нас встретила очаровательная пресс-атташе Airbus и передала в руки одного из инженеров, который провел для нас подробную экскурсию внутри самого большого пассажирского самолета. Всем, кому интересно почитать о А380, рекомендую . В этом посте я расскажу лишь о том, что увидел внутри самолета и узнал от...

Ставить ли в угол

Ставить ли в угол

Наверное каждый родитель на себе испытывал желание наказать расшалившегося ребенка постановкой его в угол? Малыш вроде бы стихает, какое-то время хнычет. Но ситуация зависит от характера ребенка: один быстро осознает вину и начинает просить прощения, а другой сопит, молчит и потихоньку начинает заниматься интересным делом - ковырять обои. Может быть угол - это процесс самопознания для ребенка?

Гипертония

Гипертония

Гипертония  - болезнь, которая протекает длительно и, при недостаточном лечении, может повлечь за собой еще более грозные осложнения, опасные для жизни больного. Для того, чтобы избежать их, недостаточно время от времени пить таблетки. Как и любое хроническое заболевание, гипертония требует, чтобы пациент скорректировал свой образ жизни.

Экспресс доставка

Экспресс доставка

Как работает DHL. Каждый день тысячи людей нашей планеты сталкиваются с необходимостью передать что-то важное и срочное в соседний город или в другую страну. И это нельзя переслать по электронной почте или отправить СМСкой. Как правило, это что-то материальное, от срочности доставки которого зависит выгодная сделка, успех важного мероприятия или даже жизнь человека. Для всего этого существуют службы экспресс-доставки, которые несмотря на...

10 признаков депрессии

10 признаков депрессии

Депрессия изнурительна и коварна. Излишняя самоуверенность, повышенное либидо, бесчувственность. Все это признаки приближающейся беды. Чем дольше закрываете глаза на недуг, тем только хуже. Проверьте себя. В мире небывалая эпидемия депрессии. Психологический недуг уже сравнивают с простудой по частоте заболевания. 10-25% женщин и 5-12% мужчин (американская статистика) попадают в клинику с диагнозом депрессия. Кризис только усугубляет положение. Если вы игнорируете или отрицаете болезнь, вы не...

Для родителей

Для родителей

Десять заповедей для родителей: Не жди, что твой ребенок будет таким, как ты или таким, как ты хочешь. Помоги ему стать не тобой, а собой. Не требуй от ребенка платы за все, что ты для него сделал. Ты дал ему жизнь, как он может отблагодарить тебя? он даст жизнь другому, тот-третьему, и это необратимый закон благодарности. Не вымещай на ребенке свои обиды, чтобы в старости не...

Северное сияние

Северное сияние

Вчера ночью (а на Чукотке уже 8 утра), пока все спали, я вышел на мороз и наслаждался северным сиянием, пока не перестал чувствовать кончик носа. Сегодня мы должны доехать до Певека - нам осталось 200 километров - где мы и закончим наш автомобильный пробег, пересядем на самолет и полетаем по удаленным уголкам Чукотки. Stay Tuned!

Эмпатия

Эмпатия

Что это вообще? Эмпатия — это способность чувствовать то же, что чувствуют другие люди, умение разделять чужую радость и горе, способность сопереживать. Например, вашему другу плохо и вы пытаетесь вжиться в его роль и почувствовать то же, что и он, чтобы понять насколько ему тяжело. Многие люди перестают воспринимать всё это, легче же проигнорировать, чем понять и помочь. Лично я не могу...

Первый шаг

Первый шаг

Думайте о том, что ваши желания и стремления го­раздо важнее, чем возможные трудности на пути к их осуществлению. Помните, что в любой момент можете прекратить или продолжить выполнение составленного плана. Вы имеете полное право передумать. Но в дан­ный момент самое важное для вас — НАЧАТЬ!

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.

Короткие необычные факты

Короткие необычные факты

Счастье — это когда родные и очень близкие тебе люди здоровы! Остальное отремонтируем, выбросим, купим, забудем, а благополучный брак — это когда возможность завести любовницу есть, а желания нет. Если Вас пытаются ограбить при получении денег в банкомате, не сопротивляйтесь. Просто наберите свой PIN наоборот. Например, вместо 1234 наберите 4321. В результате автомат тайно оповестит полицию и высунет деньги, но они будут...

Лечебное голодание

Лечебное голодание

Всем, здравствуйте! Просить прощения, за долгое отсутствие не буду, в Интернете бываю сейчас очень редко, очень вдруг стало интересно и радостно жить без него)). Хорошая знакомая передала пожелание от Ильи и Аника узнать поподробнее о моем полугодовой давности голодании. Таки я к вам с докладом, или отчетом, или же просто с рассказом. Начало голодания у меня тут описано, потому не буду заново...

Слушай женщину

Слушай женщину

Нередко под влиянием женщины мужчина меняет свой взгляд на вещи и начинает смотреть на мир «ее глазами». Но если настоящий мужчина уверен в своей правоте, он никогда не свернет со своего пути, чтобы «сопроводить» спутницу по ее. Внимайте голосу внутренней интуиции, не отворачивайтесь от него в угоду подруге. Иначе вы проиграете оба: она перестанет верить вам, а вы — себе.

Подобное, дозы и потенция

Подобное, дозы и потенция

Закон подобия и неподобия и его следствия. Важно, чтобы и читатель, и врач-гомеопат понимали эти два фундаментальных закона гомеопатии при оценке выбора лекарства, а также при необходимости изменения назначения. Подобнейшее (simillimum), или лекарство, правильно подобранное для пациента, это верное лекарство, верная потенция (сила) и верная доза (количество). Должны быть учтены все эти три параметра. Закон подобия, или "подобное лечит подобное". Что это...

Прогулка по Вене

Прогулка по Вене

Сегодня я расскажу о Венском Зимнем Дворце - Хоффбурге, об императрице Сиси, об одном из самых популярных тортов в мире - Захерторте и об еще одном "восхождении" под купол церкви Карлскирхе. У собора Святого Стефана я обычно поворачиваю налево и дохожу до Кохлмарт Штрассе, улицы дорогих магазинов, выводящей меня к входу в местный Зимний Дворец - Хоффбург: