Галактика



Планетарий   Аппараты   Seti@Home   Поиск   Вселенная: Чужие   EVE-Online  
Новости: 2016   2009   2008   2007   2006   2005   2004-2002

На практике показан эффект квантовой плавучести

Новости науки: 24.01.2009

Экзотические силы отталкивания, работающие в наномасштабе, удалось обнаружить и измерить группе исследователей из США. Данное явление, предсказанное в теории ещё полвека назад, является зеркальным антиподом давно известного эффекта Казимира.

Начать необходимо с эффекта Казимира. Из-за квантовых флуктуаций - постоянного рождения и исчезновения в вакууме "виртуальных частиц" - между двумя близкорасположенными телами возникает слабое притяжение. Эффект этот давно подтверждён экспериментально.

В 1961 году советские теоретики подсчитали, что в определённых обстоятельствах эффект Казимира может, напротив, притягивать объекты друг к другу. И вот теперь впервые это было показано в ходе опыта.

Группа американских учёных поместила позолоченную бусинку (диаметром в половину человеческого волоса) над тонкой пластинкой из кварца. В обычной ситуации сила Казимира должна была бы притягивать эти тела друг к другу, но заполнение пространства бромбензеном в корне изменило ситуацию.

Сила притяжения Казимира между пластиной и бромбензеном была больше, чем между пластиной и микросферой. Потому жидкость усиленно втягивалась в зазор между шариком и пластиной (последний составлял 20-100 нанометров, уточняет PhysOrg.com) и выталкивала шарик наверх.

На практике показан эффект квантовой плавучести
На практике показан эффект квантовой плавучести

Можно было бы сказать, что микросфера это просто всплывала, но сила Архимеда тут ни при чём: бусинка была плотнее жидкости и должна была бы тонуть! Так что своеобразную левитацию обеспечивала именно сила Казимира, хотя и опосредованно, через давление жидкости. Потому учёные прозвали данное явление квантовой плавучестью.

Подъёмная сила в данном опыте составила несколько десятков пиконьютонов. С учётом размеров объектов - не так уж мало.

Интересно, что если пластину покрывали золотом, - левитация исчезала. Дело в том, что для двух идентичных материалов сила Казимира (притяжения) особенно велика, и в таком случае уже бромбензен не может сыграть свою выталкивающую роль (на картинке этот вариант эксперимента показан на заднем плане справа).

Один из авторов работы, гарвардский физик Федерико Капассо (Federico Capasso), утверждает, что квантовая плавучесть может пригодиться для организации "смазки" деталей наномашин будущего. В частности, так можно построить нанокомпас - крошечные плавающие стрелки - для выявления очень слабых магнитных полей.

Источник - membrana.ru


Последние новости науки и космоса:
  • Область Мордор на спутнике Плутона
  • Супертелескопы Herschel и Planck отправились в космос
  • Впервые в мире получена молекула Ридберга
  • Запуск "Кеплера"
  • Новый домашний ветряк привлекает эффективностью и ценой
  • Автономных роботов-рыб отправят следить за чистотой воды
  • NASA запустила видеотрансляцию с борта МКС
  • Стартовал поиск экзопланет земной группы
  • Построена гибридная микросхема для спасения закона Мура
  • Европейское космическое агентство поддержало проект уникального космолёта

  • разработка и поддержка

    Рейтинг@Mail.ru