Валентин Урбан: aby se napít, známky a extáze Голосов: 1 Адрес блога: http://dubva1.livejournal.com/ Добавлен: 2008-08-04 10:21:30 блограйдером pinker

Левитация с приставкой «нано»

2011-11-12 12:16:01 (читать в оригинале)

Квантовый эффект, «ни с того, ни с сего» вызывающий обоюдное отталкивание 2-ух довольно малеханьких объектов, был в первый раз предсказан еще полста лет вспять. Но в лаборатории его показали и замерили только сейчас.





В 1948 году голландский физик Хендрик Казимир (Hendrik Casimir) предсказал один увлекательный эффект, который вытекает из квантовой теории поля. Согласно ей, абсолютной пустоты – вакуума – не существует: в нем повсевременно происходят крошечные энерго флуктуации с образованием частиц и античастиц. Эти частички появляются «как бы из ничего», и мгновенно исчезают опять, так что полностью оправданно называются «виртуальными» частичками.


В числе этих частиц возникает и исчезает и много фотонов, носителей электрических взаимодействий. Эти виртуальные фотоны могут соответствовать фактически всему диапазону электрических колебаний.


Сейчас представим, что в место вакуума, где появляются и погибают бессчетные виртуальные частички, помещена пара очень близко расположенных зеркальных поверхностей. Эти поверхности введет собственного рода «искусственный отбор» в популяцию виртуальных фотонов, рождающихся меж пластинами. Те из их, длина волны которых будет резонансной с этим расстоянием (другими словами, волна «уложится» меж пластинами целое либо полуцелое число раз) будут усиливаться, другие же – угнетаться. В конечном итоге в промежутке меж поверхностями фотонов будет появляться меньше, чем снаружи; появляется градиент давления, и пластинки притягваются практически «ни с того, ни с сего»!


За дополнительными разъяснениями вы сможете обратиться к нашей статье «Атомы и пустота».


Полтора 10-ка лет спустя русские физики проявили, что при неких обстоятельствах притягивающая сила эффекта Казимира может получать оборотный символ и становиться отталкивающей. Германские физики уже пробовали получить этот эффект в лаборатории («Полеты в наномире»), но никаких сообщений о определенных результатах не проходило. Зато, кажется, удалось это другой группе ученых.


По словам 1-го из создателей нового исследования Федерико Капассо (Federico Capasso), «В некий момент наномеханика должна будет повстречаться лицом к лицу с этими квантовыми эффектами, и нас следует научиться противостоять им – а лучше, использовать их». Капассо и его группе в первый раз удалось экспериментально зафиксировать отталкивающие силы, возникающие меж тонкой полосой кремния и крошечной (поперечником приблизительно в два раза меньше, чем толщина людского волоса) сферой, покрытой золотом. Третьим участником этого привораживающего действа стала жидкость, бромбензол.


Дело в том, что притяжение Казимира меж жидкостью и кремниевой пластинкой выше, чем меж пластинкой и золотой сферой. В конечном итоге жидкость устремлялась к пластинке, огибая сферу, и отталкивала ее прочь. Все это очень припоминает обыденную архимедову силу, которую мы смотрим в макромире, когда тело с плотностью ниже, чем у воды, выталкивается к ее поверхности. В данном случае, правда, все напротив: бромбензол наименее плотен, чем золотая сфера…


Очевидно, замеренная учеными в лаборатории сила отталкивания ничтожно мала и исчисляется десятыми толиками пиконьютонов (10-12), но для нанообъектов этого может быть совсем довольно. Создатели работы считают, что этот эффект в дальнейшем может употребляться заместо «смазки» в наноустройствах, чтоб отдельные передвигающиеся детали их не соприкасались.


По публикации New Scientist Tech