211service.com
Kvantinės varomosios mašinos projektas
Kvantinis vakuumas žavėjo fizikus nuo tada, kai 1948 m. Hendrikas Kazimieras ir Dirkas Polderis pasiūlė, kad jis veiktų jėgą porą siaurai atskirtų laidžių plokščių. Jų idėja galiausiai pasitvirtino, kai 1997 m. buvo išmatuota jėga. Tačiau vis dar neaišku, kaip šią jėgą panaudoti.
Pastaraisiais metais atsirado naujas mąstymo apie kvantinį vakuumą būdas, kuris turi daug daugiau galimybių. Ir šiandien vienas fizikas aprašo, kaip jį būtų galima panaudoti varomajai jėgai sukurti.
Prieš tai aptardami, pažiūrėkime šiek tiek atgal. Remiantis kvantine mechanika, bet koks vakuumas bus užpildytas elektromagnetinėmis bangomis, kurios kyla ir išnyksta. Pasirodo, šios bangos gali turėti įvairius išmatuojamus efektus, pavyzdžiui, Kazimiero-Polderio jėgą.
Naujasis požiūris sutelktas į impulsą, susijusį su šiais elektromagnetiniais laukais, o ne į jų jėgą. Kyla klausimas, ar įmanoma pakeisti šį impulsą, nes, jei galite, turėtumėte gauti vienodą ir priešingą smūgį. Štai ką raketų mokslininkai vadina varikliu.
Šiandien Alexas Feigelis iš Soreq branduolinių tyrimų centro, vyriausybės laboratorijos Yavne Israel, siūlo visiškai naują būdą pakeisti kvantinio vakuumo impulsą ir kaip jį panaudoti varomajai jėgai generuoti.
Feigelio požiūris sujungia dvi nusistovėjusias idėjas. Pirmoji yra Lorenco jėga, kurią patiria įkrauta dalelė elektriniuose ir magnetiniuose laukuose, kurie yra kertami. Antrasis yra magnetoelektrinis efektas – reiškinys, kai išorinis magnetinis laukas tam tikrose medžiagose sukelia poliarizuotą vidinį elektrinį lauką ir atvirkščiai.
Klausimas, kurį užduoda Feigelis, yra tai, kokiomis aplinkybėmis elektromagnetiniai laukai kvantiniame vakuume gali veikti Lorenco jėgą. Atsakymas yra tas, kad kvantinis vakuumas nuolat sąveikauja su magnetoelektrinėmis medžiagomis, sukuriančiomis Lorenco jėgas. Tačiau dažniausiai šios jėgos yra nulis.
Tačiau Feigelis sako, kad yra keturi atvejai, kai jėgos nesumuojamos į nulį. Du iš jų jau žinomi, pavyzdžiui, kvantinio lauko ribojimas tarp dviejų plokščių, o tai neįtraukia ilgesnių bangų bangų.
Tačiau Feigelis sako, kad kiti du siūlo visiškai naujus būdus, kaip išnaudoti kvantinį vakuumą, naudojant magnetoelektrines nanodaleles sąveikauti su jame esančiais elektromagnetiniais laukais.
Pirmasis metodas yra greitas daugelio magnetoelektrinių nanodalelių sujungimas – procesas, kuris įtakoja aukštesnio dažnio elektromagnetinių bangų ribines sąlygas, sukuriant jėgą.
Antrasis yra tiesiog pasukti magnetoelektrinių nanodalelių grupę, kuri taip pat sukuria Lorenco jėgą.
Bet kuriuo atveju rezultatas yra greičio pokytis. Kaip sako Feigelis: mechaninis kvantinio vakuumo poveikis magnetoelektriniams objektams gali būti stebimas ir turėti didelę reikšmę.
Feigelio idėjos grožis yra tas, kad ją galima lengvai išbandyti. Jis siūlo sukurti adresuojamą magnetoelektrinių nanodalelių masyvą, galbūt pagamintą iš tokios medžiagos kaip FeGaO3, kurios magnetoelektrinė konstanta yra 10^-4 silpname magnetiniame lauke.
Šios nanodalelės tiesiog turi būti pasuktos reikiamu būdu, kad sukurtų jėgą. Feigelis jį vadina magnetoelektriniu kvantiniu ratu.
Žinoma, čia nemokamų pietų niekas negauna. Nors siūlomas variklis naudos energiją dalelėms manipuliuoti, varymas vyks neprarandant masės, sako Feigelis. Jis netgi siūlo, meistriškai neįvertindamas, kad tai gali turėti praktinių pasekmių.
Taigi čia yra didelės rizikos idėja su didžiuliu potencialiu pelnu. Kyla klausimas: kas gali tai išbandyti?
Nuoroda: arxiv.org/abs/0912.1031 : Magnetinis-elektrinis kvantinis ratas