悬浮魔毯的三种方法

日期:2017-04-08 02:28:48 作者:鲁蔺呛 阅读:

作者:Zeeya Merali这听起来像是一部科幻小说,但事实并非如此当你转动隐形斗篷时,你会得到什么迷你飞毯因此,那些相信用于制造隐形装置的同样奇特材料的物理学家也可以用来悬浮微小的物体在另一项突破中,另外两个研究小组更接近于揭开悬浮的奥秘科学家之前已经悬浮物体,最着名的是使用强大的磁场来悬浮青蛙但是,使用巨磁体的排斥力的这种技术需要大量的能量相比之下,最新的理论利用了空间量子波动产生的自然较小的能量 2006年5月,由英国圣安德鲁大学的Ulf Leonhardt和伦敦帝国理工学院的John Pendry领导的两个研究小组独立提出,可以用具有异常光学特性的外来材料制作隐形斗篷这种隐形装置 - 在微波区域工作 - 是在那年晚些时候制造的该装置由所谓的“超材料”形成,这是由复杂的金属单元和电线阵列制成的特殊材料金属单元小于光的波长,因此可以设计材料以精确控制电磁波在其周围传播的方式 “它们可以改变空间,诱使电磁波沿着它们不会发生的方向移动,”莱昂哈特说莱昂哈特和他的同事托马斯菲尔宾,也在圣安德鲁大学,意识到这个属性也可以被利用来悬浮极小的物体他们建议在两个所谓的卡西米尔板之间插入一个超材料当两个这样的板非常靠近在一起时,它们之间的真空充满了电磁场的量子涨落当两个板靠近在一起时,它们之间的间隙内可能发生较少的波动,但是在板的外侧,波动是不受约束的这会在板的两侧产生压力差,迫使板粘在一起,这种现象称为卡西米尔效应莱昂哈特和菲尔宾认为,在板块之间插入一段超材料会破坏电磁场的量子涨落特别是,超材料具有负折射率,因此进入超材料的电磁波以与预期相反的方式弯曲,莱昂哈特说这将导致卡西米尔力向相反方向作用 - 迫使上板浮动这项工作将出现在新物理学杂志上波士顿哈佛大学卡西米尔效应专家费德里科卡帕索给人留下了深刻的印象 “使用超材料来扭转卡西米尔效应是一个非常聪明的想法,”他说然而,他指出,由于超材料难以设计,因此它们不太可能在不久的将来用于悬浮物体但有很好的迹象表明,通过其他方法可以更快地实现量子悬浮加州大学河滨分校的Umar Mohideen及其同事通过增加其中一个板的反射率成功地控制了Casimir力的强度,从而更有效地反射虚拟粒子俄罗斯圣彼得堡西北技术大学的团队成员Galina Klimchitskaya说,改变卡西米尔部队的力量是扭转它的第一步卡帕索和他的同事也一直在研究一种替代方案,以利用令人厌恶的卡西米尔效应他们的计算表明,如果两者浸入乙醇中,可以在42.7微米宽的镀金聚苯乙烯球和二氧化硅板之间建立排斥的卡西米尔力 “虽然任何两种物质之间的卡西米尔力 - 乙醇和金,金和二氧化硅,或二氧化硅和乙醇 - 都是正的,吸引力的相对强度是不同的,当你合并材料时,你应该看到金球漂浮,“他说卡帕索早期的实验表明,这种排斥可能会发生,而这反过来又可以用来将一个物体悬浮在另一个物体之上 “这是非常早期的工作,我们仍然需要确定这是真的发生了,但我们正在慢慢建立量子悬浮的实验证据,”卡帕索说,他在新罗切斯特的一致性和量子光学会议上发表了他的研究结果约克,六月 “这是一个非常令人兴奋的实验结果,因为它是我们可以设计出令人厌恶的卡西米尔力量的第一次示范,”莱昂哈特说更多关于这些主题: