Квантовая левитация возможна

Сила Казимира притягивает одинаковые пластины, но перемены в геометрии и свойствах материала одной из них могут изменить направление силы и привести к появлению эффекта левитации.

Более чем полвека назад голландский физик-теоретик Хендрик Казимир рассчитал, что два зеркала, размещенные друг напротив друга в вакууме, должны притягиваться. Таинственная сила возникает из энергии виртуальных частиц (фотонов), которые согласно квантовой теории непрерывно рождаются и исчезают даже в вакууме. Сила притяжения возникает в результате того, что давление виртуальных частиц снаружи зеркал больше, чем изнутри.

Японский ученый Норио Инуи из Университета Хиого рассчитал, что в определенных обстоятельствах изменения направления силы Казимира будет достаточно, чтобы поднимать очень тонкую пластину, т.е. вызвать эффект левитации. Расчеты ученого были опубликованы в издании Journal of Applied Physics Американского института физики (AIP).

Оказывается, пластина из железоиттриевого граната (YIG) нанометровой толщины может парить на высоте 0,5 микрометра над поверхностью золотой пластины. При этом отталкивающая сила возрастает, если YIG-пластина становится тоньше. Пока этот эксперимент существует только на бумаге, но его можно провести в лабораторных условиях.

Если расчеты Норио Инуи верны, новое явление квантовой механики можно будет использовать в различных областях науки и техники, например, для создания «левитирующих» микрогироскопов, микроэлектромеханических систем (MEMS), предотвращения слипания и заклинивания различных компонентов наномашин и т.д.

Рейтинг публикации:

13

Комментарии (0) | Распечатать

Добавить новость в: