Фізики зі Швеції, США та Японії описали перший випадок спостереження динамічного ефекту Казимира. Нагадаємо: у квантовій теорії поля вакуум розглядають не як абсолютно порожній простір, а як область, у якій постійно народжуються й зникають віртуальні частинки. Науковці досить швидко зрозуміли, що ці флуктуації вакууму можуть давати вимірювані результати — наприклад, лембівський зсув, зміщення рівнів енергії зв’язаних станів електрона в зовнішньому полі.
Реалізувати такий експеримент із використанням якогось матеріального дзеркала, що здійснює механічний рух, надзвичайно важко: співвідношення швидкостей буде невисоким, енерговитрати — величезними, а частота появи фотонів — мізерною. Автори, звісно, знали про це й розробили власну методику, позбавлену вказаних недоліків.
| Використаний в експерименті СКВІД під сканувальним електронним мікроскопом (ілюстрація авторів роботи). |
Основними елементами запропонованої експериментальної схеми стали лінія передачі та розташований на її кінці найпростіший (SQUID, superconducting quantum interference device). Це кільце з двома контактами — надпровідниками, відділеними один від одного тонким шаром діелектрика. У нашому випадку ця надпровідна конструкція використовується як змінна індуктивність, для чого в експерименті змінюють величину зовнішнього магнітного потоку крізь петлю СКВІДа.
Такі зміни можна подати як коливання лінії передачі. Зміна електричної довжини в математичному сенсі аналогічна механічному руху.
Як показує практика, ефективну швидкість «руху дзеркала» в цій схемі (темп зміни електричної довжини) можна зробити достатньо великою, що на порядки збільшує частоту появи частинок. Виконавши необхідні розрахунки й охолодивши установку до 50 мК, фізики спробували зареєструвати кванти електромагнітного випромінювання, що народжуються, — і виявили шукані надвисокочастотні фотони.
обговорюваної статті можна завантажити із сайту .
Підготовлено за матеріалами .
Лише зареєстровані користувачі можуть залишати коментарі. Увійдіть або зареєструйтеся.
Коментарі (1):
Статья "Трение космических аппаратов о флуктуации вакуума" (Одно из следствий динамического эффекта Казимира.)
http://alemanow.narod.ru/pioneer.htm
Квантовые флуктуации вакуума не только способны оказывать давление и подталкивать тела к сближению (статический эффект Казимира), но и могут тормозить космические аппараты из-за того, что движущееся тело "толкает" флуктуации вперед (динамический эффект Казимира). Выведена формула диссипации (потери) кинетической энергии за один период колебания волны де Бройля w=Hhс/v (формула "вязкости физического вакуума"), где H - постоянная Хаббла, h - постоянная Планка, c - скорость света, v - скорость частицы (тела), с помощью которой можно рассчитывать космологическое красное смещение и торможение космических аппаратов (эффект "аномалии Пионеров"). В отличие от исследований, где изучалось влияние флуктуаций вакуума на покоящиеся тела (статический эффект Казимира), в данной работе проведен анализ влияния флуктуаций вакуума на движущиеся тела, где, кроме давления, со стороны флуктуаций еще наблюдается и трение (торможение тел), как одно из следствий динамического эффекта Казимира.