211service.com
Pirmasis dinaminio Kazimiero efekto stebėjimas
Viena iš labiausiai stebinančių šiuolaikinės kvantinės teorijos prognozių yra ta, kad erdvės vakuumas nėra tuščias. Tiesą sakant, kvantinė teorija numato, kad joje knibžda virtualių dalelių, kurios sklando ir išnyksta.
Taigi pradėkite Christopheris Wilsonas iš Chalmers universiteto Švedijoje ir draugai savo nuostabiai skaitomame dokumente apie gana nepaprastą mokslą.
Šis kvantinio aktyvumo verpetas toli gražu nėra gerybinis. Fizikai nuo 1948 m. žinojo, kad jei du plokšti veidrodžiai laikomi arti vienas kito ir lygiagrečiai vienas kitam, šios virtualios dalelės juos sustums.
Priežastis aiški. Kai tarpas tarp veidrodžių yra mažesnis už virtualių dalelių bangos ilgį, jie neįtraukiami į šią erdvę. Vakuuminis slėgis tarpo viduje yra mažesnis nei už jo ribų ir tai verčia veidrodžius.
Tai yra statinis Kazimiero efektą ir pirmą kartą jį 1998 metais išmatavo dvi komandos JAV.
Tačiau yra ir kitas reiškinys, vadinamas dinamiškas Kazimiero efektas, kurio dar nematė.
Tai atsiranda, kai veidrodis juda erdvėje reliatyvistiniu greičiu. Štai kas nutinka. Lėtu greičiu virtualių dalelių jūra gali lengvai prisitaikyti prie veidrodžio judėjimo ir toliau egzistuoti poromis, o paskui išnykti, kai sunaikina viena kitą.
Tačiau kai veidrodžio greitis pradeda atitikti fotonų greitį, kitaip tariant, esant reliatyvistiniam greičiui, kai kurie fotonai atsiskiria nuo savo partnerių ir taip nėra sunaikinami. Tada šie virtualūs fotonai tampa realūs ir veidrodis pradeda skleisti šviesą.
Tokia yra teorija. Problema yra ta, kad sunku priversti įprastą veidrodį judėti tokiu, kaip reliatyvistiniu greičiu.
Tačiau Wilsonas ir kiti turi gudrybę. Vietoj įprasto veidrodžio jie naudojo perdavimo liniją, prijungtą prie superlaidžio kvantinių trukdžių įrenginio arba SQUID. Naudojant SQUID, pasikeičia efektyvusis elektrinis linijos ilgis ir šis pokytis prilygsta elektromagnetinio veidrodžio judėjimui.
Modifikuojant SQUID GHz dažniu, veidrodis juda pirmyn ir atgal. Norint susidaryti supratimą apie mastelį, perdavimo linija yra tik 100 mikrometrų ilgio, o veidrodis juda maždaug nanometro atstumu. Tačiau greitis, kuriuo jis tai daro, reiškia, kad jis pasiekia greitį, artėjantį prie 5 procentų šviesos greičio.
Taigi, ištobulinę savo veidrodžio judėjimo techniką, Wilson ir bendradarbiai turi viską atvėsinti, tada atsisėsti ir ieškoti fotonų. Žinoma, jie pastebėjo mikrobangų fotonus, kylančius iš judančio veidrodžio, kaip ir buvo prognozuota.
Jie baigia trumpa išvada. Manome, kad šie rezultatai yra pirmasis eksperimentinis dinaminio Kazimiero efekto stebėjimas.
Įspūdingas rezultatas!
Nuoroda: arxiv.org/abs/1105.4714 : Dinaminio Kazimiero efekto stebėjimas superlaidžioje grandinėje