Вакуум удалось сжать!

Модераторы: morozov, mike@in-russia, Editor

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 32611
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Вакуум удалось сжать!

Номер сообщения:#16   morozov » Чт ноя 24, 2011 14:12

Вакуум-то сжимается... а вот файл не очень....
Сжатие вакуума nature10561.pdf
С уважением, Морозов Валерий Борисович

FENIMUS
Сообщения: 984
Зарегистрирован: Пн мар 31, 2008 11:57
Контактная информация:

Re: Вакуум удалось сжать!

Номер сообщения:#17   FENIMUS » Чт ноя 24, 2011 22:21

http://arxiv.org/abs/1105.4714
там справа на значке PDF кликнуть тоже скачивается файл, другой...

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 32611
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Вакуум удалось сжать!

Номер сообщения:#18   morozov » Чт ноя 24, 2011 22:51

Тоже неплохо, спасибо.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 32611
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Вакуум удалось сжать!

Номер сообщения:#19   morozov » Вт мар 06, 2012 14:01

Десять фактов об открытии динамического эффекта Казимира

31 января 2012 г. ТрВ № 96, c. 7, "Скрижали науки"
Алексей Рубцов
Рубрика: Просвещение


Выделяя главные открытия 2011 года, журнал Nature поставил на первое место обнаружение динамического эффекта Казимира (см. полный список в [1]). Результаты исследования были опубликованы в статье [2]. Ниже приведена десятка главных фактов, касающихся этой знаменательной научной работы.
Изображение
1. Динамический эффект Казимира состоит в излучении электромагнитных волн движущимся зеркалом (или другим объектом).

Изображение: Википедия

2. Для динамического эффекта Казимира принципиально, чтобы зеркало двигалось с ускорением. Кроме того, скорость движения зеркала должна быть большой (в идеале сравнимой со скоростью света).

3. Поскольку в реальном эксперименте практически невозможно обеспечить сравнимую со световой скорость движения макроскопического объекта (зеркала), авторы использовали обходной путь. Был взят волновод, условия отражения на одном из концов которого быстро менялись, что с точки зрения уравнений теории было эквивалентно перемещению этого конца со скоростью 0,4 световой. Излученные фотоны, характерные частоты которых составляли десятки гигагерц, детектировались на другом конце волновода.

4. Наблюдаемый эффект был очень мал. Авторам пришлось принять специальные меры для устранения всевозможных источников помех. В частности, установка была охлаждена до 50 тысячных градуса Кельвина для исключения температурных флуктуаций, на фоне которых можно было «потерять» вакуумные. Значительное внимание было уделено исключению других возможных «паразитных» эффектов.

5. Явление излучения фотонов движущимися с ускорением заряженными частицами известно более 100 лет, оно прямо следует из уравнений Максвелла, описывающих классическое электромагнитное поле. Новизна динамического эффекта Казимира состоит в том, что в этом случае излучает электрически нейтральный объект. В рамках классической физики эффект отсутствует, для его понимания необходимо учитывать квантовую природу электромагнитного поля.

6. Многие эффекты, связанные с квантованием электромагнитного поля, могут быть описаны в терминах флуктуаций электромагнитного вакуума. В квантовой механике величины электрического и магнитного полей в одной точке пространства не могут одновременно принимать определенные значения, в частности, не могут быть одновременно точно равны нулю. Поэтому, в действительности в отсутствие реальных фотонов поля всегда флуктуируют около нулевого значения. Извлечь энергию из этих флуктуаций, разумеется, невозможно (это означало бы создание вечного двигателя). Однако их присутствие обнаруживается в ряде эффектов. В динамическом эффекте Казимира вакуумные флуктуации служат затравкой, приводящей к рождению реальных фотонов. При этом на рождение фотонов тратится кинетическая энергия зеркала.

7. Эффект назван по аналогии с известным с середины XX века эффектом Казимира — притяжением тел из-за вакуумных флуктуаций поля между ними (см. рисунок). У такого «статического» эффекта Казимира есть классический аналог, хорошо известный морякам, — при волнении два расположенных рядом судна притягиваются.

8. Эффект Казимира — не единственное проявление вакуумных флуктуаций. В частности, из-за их присутствия реальный фотон в определенных случаях может распасться на два фотона меньшей частоты. Это явление, называемое спонтанным параметрическим рассеянием, было предсказано Д. Н. Клышко (МГУ) в 1966 году, и вскоре после предсказания было обнаружено экспериментально.

9. Эксперименты по параметрическому рассеянию позволяют сравнить спектральную плотность мощности «реальных» фотонов и вакуумных флуктуаций. Поскольку свойства последних известны (для заданной частоты они определяются только значениями фундаментальных констант — скорости света и постоянной Планка), такое сравнение дает возможность абсолютной квантовой фотометрии — измерения характеристик света без использования эталонных источников.

10. Фотоны, рождаемые в динамическом эффекте Казимира, несут отпечаток своего «квантового» происхождения — это так называемый свет с двухмодовым сжатием, статистические свойства которого отличаются от привычных нам источников. Свет, рождаемый при спонтанном параметрическом рассеянии, также обладает необычной статистикой.

Алексей Рубцов,
докт. физ. -мат. наук,
физический факультет МГУ

1. Алексей Паевский. Топ-10 научных новостей «в Натуре». ТрВ-Наука № 1 (95), 17.01.2012, стр. 9
2. C. M. Wilson et al. Nature 479, 376 (2011)
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 32611
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Вакуум удалось сжать!

Номер сообщения:#20   morozov » Чт июн 06, 2019 12:39

Динамический эффект Казимира в сверхпроводниковой цепи

Современная квантовая теория предсказывает, что вакуум на самом деле не пустой, а буквально кишит виртуальными частицами, возникающими из ничего и тут же исчезающими. Флуктуации вакуума приводят к ряду наблюдаемых эффектов: лэм-бовскому сдвигу атомных уровней, перенормировке магнитного момента электрона и пр. Но все это – лишь косвенные проявления таких флуктуаций. А можно ли наблюдать виртуальные частицы непосредственно? Сорок лет назад было математически показано [1], что движущееся с релятивистской скоростью зеркало (идеально проводящая металлическая пластинка) может преобразовывать виртуальные фотоны в реальные, поскольку вакуумные флуктуации индуцируют в зеркале экранирующие токи, которые, в свою очередь, порождают электромагнитное излучение. Однако экспериментально существование этого эффекта (названного динамическим эффектом Казимира) долгое время подтвердить не удавалось.

В работе [2] (Швеция, Япония, Австралия, США) вместо релятивистского зеркала использована альтернативная конструкция: сверхпроводниковая цепь из линии передачи (ЛП) и СКВИДа, индуктивность которого может изменяться внешним магнитным потоком с высокой частотой (> 10 ГГц). Изменение индуктивности СКВИДа эквивалентно изменению “электрической длины” ЛП. При этом зависящие от времени граничные условия оказываются такими же, как и в случае движущегося зеркала, а максимальная скорость движения границы (то есть скорость изменения “электрической длины” ЛП) достигает 0.25 от скорости света в ЛП. Для уменьшения количества обычных тепловых фотонов эксперимент проводили при очень низкой температуре T < 50 мК. И “вакуумные фотоны” действительно были обнаружены, причем плотность их потока оказалась в точности такой, как предсказывает теория.

Л.Опенов

1. G.Moore Z., J.Math.Phys. 11, 2679 (1970).

2. C.M.Wilson et al., Nature 479, 376 (2011).
С уважением, Морозов Валерий Борисович

эдя псковский
Сообщения: 1457
Зарегистрирован: Ср фев 04, 2009 13:09
Откуда: Пскопские мы

Re: Вакуум удалось сжать!

Номер сообщения:#21   эдя псковский » Сб июн 08, 2019 11:35

morozov писал(а):
Ср ноя 23, 2011 23:09
В ряде случаев, напр. при спонтанном нарушении симметрии,
вакуумное состояние оказывается не единственным, вырожденным,- существует непрерывный
спектр таких состояний, отличающихся друг от друга числом т. н. голдстоуновских
бозонов. А. В. Ефремов.
Страшно спросить... Он что, как потенциал - относителен? К чему ноль привязал, то и вакуум?
morozov писал(а):
Чт июн 06, 2019 12:39
Современная квантовая теория предсказывает, что вакуум на самом деле не пустой, а буквально кишит виртуальными частицами, возникающими из ничего и тут же исчезающими.
Это- некрасивая мысль. Красивей сказать, что вакуум и есть полуупорядочное множество виртуальных частиц с размытой логикой "существую-не существую", где понятие частица и пространство не разделены. И не отделил Господь свет от тьмы... Просто по всем законам на каком-то этапе познания пространство ДОЛЖНО перестать отделяться от частиц. Чем глубже в материю, тем безумней понятия и толще партизаны.
... Да, я- художник. Полуфизической мысли. Художника каждый обидеть может.


О своем собачьем, вопрос к слесарю Морозову. У меня появилось стойкое ощущение, что количество несчастных случаев среди ученых, на час работы на электроустановке, на порядок выше, чем у электрика. Поскольку принято считать, что инженер по ТБ - главный тормоз технического прогресса и тупой. Со времен Рихмана ничего не изменилось.
И еще не по теме.
Судя по описанию шаровая молния имеет странный заряд. Уж очень непоследовательно она двигается. Причем, такое ощущение, что просачивается между атомами. В данном случае калибрующим фильтром и проводником ее субстанции был Рихман.
6 августа 1753 года во время грозы, когда Рихман стоял на расстоянии около 30 см от прибора, от последнего направился к его лбу бледно-синеватый огненный шар. Раздался удар, подобный пушечному выстрелу, и Рихман упал мёртвый, а находившийся тут же гравер Соколов был повален на пол и временно оглушён. Соколов оставил рисунок, запечатлевший гибель Рихмана.

«…Красно-вишнёвое пятно видно на лбу, а вышла из него громовая электрическая сила из ног в доски. Ноги и пальцы сини, башмак разорван, а не прожжён…» Так описывал смерть своего соратника и друга в письме к графу Шувалову М. В. Ломоносов.[2] Там же Ломоносов пишет: «Рихман умер прекрасной смертью, исполняя по своей профессии должность. Память его никогда не умолкнет», но в то же время беспокоится, «чтобы сей случай не был истолкован противу приращений наук».
Трагическая гибель Рихмана от шаровой молнии при исследовании атмосферного электричества «электрическим указателем» (прибором-прообразом электроскопа), который не был заземлён, имела большой резонанс во всем мире, в России временно запретили исследования электричества.
Рихман, возможно, стал первым лицом, погибшим при проведении электрических экспериментов.[3]"

Мы опытный преобразователь делаем - 1000 Гц 6 кВ. Боязно мне. От инфраструктуры подобных разработок остались руины. Работаем с нуля. Как Рихман.

Кстати. По факту человек создал и определил порядок параметров генератора шаровых молний. Процент выхода при каждом таком разряде вопрос другой. Но я не слышал, что бы этим УДАЧНЫМ опытом по получению шаровой молнии, кто-то воспользовался. Я бы обязательно в качестве электрода использовал свежий труп или животное. Железное правило производственника. Если разработчик оставил рядом с установкой ведро с дерьмом - не умничай, поставь рядом ведро с дерьмом.
"Ученые неожиданно для себя создали «электронно-дырочную» жидкость. Раньше это вещество удавалось получить только в условиях невероятно холодной среды. В своих экспериментах доктор Натаниэль Габор из Калифорнийского университета в Риверсайде и его соавторы соорудили ультратонкий «сэндвич» из графена с прослойкой из полупроводникового дителлурида молибдена. Итоговая структура была немного толще одной молекулы ДНК. Затем исследователи обстреливали материал сверхбыстрыми лазерными импульсами, измеряемыми в квадриллионных долях секунды. В итоге они получили так называемую электронную жидкость. Их работа описана в журнале Nature Photonics."
Другое дело, что шаровая молния подобна жидкости и воздухе.
Я не знаю, что есть вращение.

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 32611
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Вакуум удалось сжать!

Номер сообщения:#22   morozov » Сб июн 08, 2019 13:12

Работаем с нуля. Как Рихман.

Не буду пересказывать страшилки от инженеров по технике безопасности.

В УФН есть две статьи по генерации относительно устойчивых шаровых разрядов (Г.Д. Шабанов ).

статьи из поиска УФН по слову "шаровая"

А.К. Пудовкин «Шаровая молния в Новосибирском Академгородке» 166 1253–1254 (1996)
Совпадает название
Г.Д. Шабанов «О возможности создания природной шаровой молнии импульсным разрядом нового вида в лабораторных условиях» 189 95–111 (2019)
Cовпадают литература и ключевые слова
Н.А. Мискинова, Б.Н. Швилкин «О прохождении плазмоида через стекло» 185 1333–1335 (2015)
Совпадает ключевые слова
Б.М. Смирнов «Аэрогели» 152 133–157 (1987)
Совпадает аннотация
А.И. Егоров, С.И. Степанов, Г.Д. Шабанов «Демонстрация шаровой молнии в лаборатории» 174 107–109 (2004)
Совпадает литература
Б.М. Смирнов «Фрактальные кластеры» 149 177–219 (1986)
Совпадает литература
Г.С. Пайва, Дж.В. Феррейра и др. «Расчёт плотности энергии кремниевых светящихся шаров подобных шаровой молнии» 180 218–222 (2010)
Совпадает литература
Г.Д. Шабанов «Гипотезы и эксперименты по созданию шаровой молнии (отклик на статью Г.С. Пайвы, Дж.В. Феррейры, К.C. Бастоса, М.В.П. дос Сантоса, А.К. Павао „Расчёт плотности энергии кремниевых светящихся шаров подобных шаровой молнии“)» 180 223–224 (2010)
Совпадает литература
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Ответить

Вернуться в «Дискуссионный клуб / Debating-Society»