الملاحظة الأولى لتأثير كازيمير الديناميكي

من أكثر التنبؤات إثارة للدهشة في نظرية الكم الحديثة أن فراغ الفضاء ليس فارغًا. في الواقع ، تتنبأ نظرية الكم بأنها تعج بالجسيمات الافتراضية التي تندفع وتختفي من الوجود.

لذا ابدأ كريستوفر ويلسون من جامعة تشالمرز في السويد والأصدقاء في ورقتهم المقروءة بشكل رائع حول قطعة علمية غير عادية إلى حد ما.

إن عاصفة النشاط الكمومي هذه بعيدة كل البعد عن كونها حميدة. لقد عرف الفيزيائيون منذ عام 1948 أنه إذا تم وضع مرآتين مسطحتين بالقرب من بعضهما البعض ومتوازيتين ، فسوف يتم دفعهما معًا بواسطة هذه الجسيمات الافتراضية.



السبب واضح. عندما تكون الفجوة بين المرايا أصغر من الطول الموجي للجسيمات الافتراضية ، يتم استبعادها من هذا الفضاء. يكون ضغط الفراغ داخل الفجوة أقل من خارجه وهذا يفرض على المرايا.

هذا ال ثابتة تأثير كازيمير وتم قياسه لأول مرة في عام 1998 من قبل فريقين في الولايات المتحدة.

ولكن هناك ظاهرة أخرى تسمى ديناميكي تأثير كازيمير الذي لم يسبق له مثيل.

يحدث عندما تتحرك مرآة عبر الفضاء بسرعات نسبية. إليكم ما يحدث. عند السرعات البطيئة ، يمكن لبحر الجسيمات الافتراضية أن يتكيف بسهولة مع حركة المرآة ويستمر في الظهور في أزواج ثم يختفي عندما يقضي كل منهما على الآخر.

ولكن عندما تبدأ سرعة المرآة بمطابقة سرعة الفوتونات ، بمعنى آخر عند السرعات النسبية ، تنفصل بعض الفوتونات عن شركائها وبالتالي لا تُفنى. ثم تصبح هذه الفوتونات الافتراضية حقيقية وتبدأ المرآة في إنتاج الضوء.

هذه هي النظرية. المشكلة في الممارسة هي أنه من الصعب جعل مرآة عادية تتحرك بأي شيء مثل السرعات النسبية.

لكن ويلسون وزملاؤه خدعوا في سواعدهم. بدلاً من المرآة التقليدية ، استخدموا خط نقل متصل بجهاز التداخل الكمي فائق التوصيل أو الحبار. يؤدي العبث بالحديد إلى تغيير الطول الكهربائي الفعال للخط وهذا التغيير يعادل حركة مرآة كهرومغناطيسية.

من خلال تعديل الحبار بمعدلات GHz ، تتحرك المرآة ذهابًا وإيابًا. للحصول على فكرة عن المقياس ، يبلغ طول خط النقل 100 ميكرومتر فقط وتتحرك المرآة على مسافة حوالي نانومتر. لكن المعدل الذي تفعله هذا يعني أنها تحقق سرعات تقترب من 5 في المائة من سرعة الضوء.

لذا ، بعد أن أتقنوا أسلوبهم في تحريك المرآة ، كل ما يتعين على ويلسون وزملائه فعله هو تبريد كل شيء ، ثم الجلوس والبحث عن الفوتونات. من المؤكد أنهم رصدوا فوتونات ميكروويف تخرج من المرآة المتحركة ، تمامًا كما كان متوقعًا.

ينتهون باختتام قصير. نعتقد أن هذه النتائج تمثل الملاحظة التجريبية الخامسة لتأثير كازيمير الديناميكي.

نتيجة رائعة!

المرجع: arxiv.org/abs/1105.4714 : مراقبة تأثير كازيمير الديناميكي في دائرة التوصيل الفائق

يخفي

التقنيات الفعلية

فئة

غير مصنف

تكنولوجيا

التكنولوجيا الحيوية

سياسة التكنولوجيا

تغير المناخ

البشر والتكنولوجيا

وادي السيليكون

الحوسبة

مجلة Mit News

الذكاء الاصطناعي

الفراغ

المدن الذكية

بلوكشين

قصة مميزة

الملف الشخصي للخريجين

اتصال الخريجين

ميزة أخبار معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا

1865

وجهة نظري

77 Mass Ave

قابل المؤلف

ملامح في الكرم

شوهد في الحرم الجامعي

خطابات الخريجين

أخبار

انتخابات 2020

فهرس With

تحت القبه

خرطوم الحريق

مؤشر With

قصص لانهائية

مشروع تكنولوجيا الوباء

من الرئيس

غلاف القصه

معرض الصور

موصى به