Главная страница » Наука » Изготовлена цельная кремниевая платформа для измерения сил Казимира

Чат
bylterer
Serejant
Hevding
XYETA, у тебя лучше получается сосать
XYETA
Hevding, 12й год ты отсталый слоупок facepalm продолжай сосать лучше
Hevding
А вообще пауки - хороши создания, гораздо лучше богомерзких двуногих хумансов
Hevding
Бухлїшко
Петроwич, так ї я тобї за те
Свідомий
Петроwич, и это тоже все заметили.
Петроwич
Бухлїшко, а як тобі поєднання кольорів його одягу?
Свідомий
Бухлїшко, ориентация на "братьев" устарела.
Бухлїшко
Свідомий
MIRAMAX плохие не снимает.
Свідомий
Комунист, фильм смотрят , как и я
Комунист
Свідомий, а где вся пиздота
Комунист
Свідомий, https://www.youtube.com/watch?v=sBvs8v5HPwc
Свідомий
Комунист, ты мой глянь, там правда не про знакомства...
Комунист
Свідомий, https://www.youtube.com/watch?v=KuURWBbcnnU
Свідомий
Комунист, Link
Комунист
https://www.youtube.com/watch?v=aGczuvPQE1M
Свідомий
Гэри Голдмен подал в федеральный суд Калифорнии иск, в котором утверждает, что основная идея анимационной картины «Зверополис» была заимствована из его трудов.
Свідомий
Цитата: Комунист
19:37:17
Link
Комунист
https://www.youtube.com/watch?v=mxAxfQ9KTBg
Свідомий
Комунист, Link
Свідомий
Цитата: Комунист
19:15:14
Твой? С мамкой в России живёт?
Комунист
Свідомий, https://www.youtube.com/watch?v=z5-8a5ze2SM
Комунист
https://www.youtube.com/watch?v=LG73RhHNDXw
Свідомий

Только зарегистрированные посетители могут писать в чате.
Опрос

Жрать во время сеанса в кино

Это отвратительно
Это нормально :
 
 
 
Американским физикам удалось разместить все элементы, необходимые для измерения сил Казимира, на одной пластине типа «кремний на диэлектрике».

Напомним, что силы Казимира и Ван-дер-Ваальса имеют одну физическую природу и определяют характер взаимодействия электрически нейтральных объектов на малых дистанциях

Эффект Казимира — эффект, заключающийся во взаимном притяжении проводящих незаряженных тел под действием квантовых флуктуаций в вакууме. Чаще всего речь идёт о двух параллельных незаряженных зеркальных поверхностях, размещённых на близком расстоянии, однако эффект Казимира существует и при более сложных геометриях.
Причиной эффекта Казимира являются энергетические колебания физического вакуума из-за постоянного рождения и исчезновения в нём виртуальных частиц. Эффект был предсказан голландским физиком Хендриком Казимиром (Hendrik Casimir, 1909—2000) в 1948 году, а позднее подтверждён экспериментально.


Суть эффекта


Согласно квантовой теории поля, физический вакуум представляет собой не абсолютную пустоту. В нём постоянно рождаются и исчезают па́ры виртуальных частиц и античастиц — происходят постоянные колебания (флуктуации) связанных с этими частицами полей. В частности, происходят колебания связанного с фотонами электромагнитного поля. В вакууме рождаются и исчезают виртуальные фотоны, соответствующие всем длинам волн электромагнитного спектра. Однако в пространстве между близко расположенными зеркальными поверхностями ситуация меняется. На определённых резонансных длинах (целое или полуцелое число раз укладывающихся между поверхностями), электромагнитные волны усиливаются. На всех остальных же длинах, которых больше, напротив, подавляются (то есть, подавляется рождение соответствующих виртуальных фотонов). Происходит это вследствие того, что в пространстве между пластинами могут существовать только стоячие волны, амплитуда которых на пластинах равна нулю. В результате, давление виртуальных фотонов изнутри на две поверхности оказывается меньше, чем давление на них извне, где рождение фотонов ничем не ограничено. Чем ближе друг к другу поверхности, тем меньше длин волн между ними оказывается в резонансе и больше — оказывается подавленными. Такое состояние вакуума в литературе иногда называется вакуумом Казимира. Как следствие, растёт сила притяжения между поверхностями.
Явление можно образно описать как «отрицательное давление», когда вакуум лишён не только обычных, но и части виртуальных частиц, то есть «откачали всё и ещё чуть-чуть».

Аналогия

Явление, схожее с эффектом Казимира, наблюдалось ещё в XVIII веке французскими моряками. Когда два корабля, раскачивающихся из стороны в сторону в условиях сильного волнения, но слабого ветра, оказывались на расстоянии менее приблизительно 40 метров, то в результате интерференции волн в пространстве между кораблями прекращалось волнение. Спокойное море между кораблями создавало меньшее давление, чем волнующееся с внешних бортов кораблей. В результате возникала сила, стремящаяся столкнуть корабли бортами. В качестве контрмеры, руководство по мореплаванию начала 1800-х годов рекомендовало обоим кораблям послать по шлюпке с 10—20 моряками, чтобы расталкивать корабли.
Также эффект напоминает кинетическую теорию гравитации Лесажа, заключающуюся в сталкивании тел друг с другом под давлением неких гипотетических частиц.


сила Казимира крайне мала. Расстояние, на котором она начинает быть сколько-нибудь заметной, составляет порядка нескольких микрон. Однако, будучи обратно пропорциональной 4-й степени расстояния, она очень быстро растёт с уменьшением последнего. На расстояниях порядка 10 нм — сотни размеров типичного атома — давление, создаваемое эффектом Казимира, оказывается сравнимым с атмосферным.

История открытия


Хедрик Казимир работал в Philips Research Laboratories в Нидерландах, занимаясь изучением коллоидных растворов — вязких веществ, имеющих в своём составе частички микронных размеров. Один из его коллег, Тео Овербек (Theo Overbeek), обнаружил, что поведение коллоидных растворов не вполне согласуется с существующей теорией и попросил Казимира исследовать эту проблему. Вскоре Казимир пришёл к выводу, что отклонения от предсказываемого теорией поведения может быть объяснено, если учитывать влияние флуктуаций вакуума на межмолекулярные взаимодействия. Это и натолкнуло его на вопрос, какое воздействие могут оказать флуктуации вакуума на две параллельные зеркальные поверхности, и привело к знаменитому предсказанию о существовании между последними притягивающей силы.


Когда в 1948 году Казимир сделал своё предсказание, несовершенство существовавших технологий и крайняя слабость самого эффекта делали его экспериментальную проверку чрезвычайно трудной задачей. Один из первых экспериментов провёл в 1958 году Маркус Спаарней (Marcus Spaarnay) из центра Philips в Эйндховене. Спаарней пришёл к выводу, что его результаты «не противоречат теоретическим предсказаниям Казимира». В 1997 году началась серия гораздо более точных экспериментов, в которых было установлено согласие между наблюдаемыми результатами и теорией с точностью более 99 %.

К настоящему моменту объём собранных опытных данных увеличился многократно: учёные сумели зарегистрировать и притягивающие, и отталкивательные силы Казимира, оценить термальные поправки к ним, исследовать несколько вариантов геометрии взаимодействия.

Стандартные измерительные схемы, однако, не лишены недостатков. Экспериментаторам приходится вручную устанавливать и выравнивать взаимодействующие объекты, используя громоздкие позиционирующие устройства и пьезоэлектрические приводы. Один из объектов чаще всего делают сферическим, поскольку выдерживать параллельность двух плоских предметов на малых расстояниях между ними чрезвычайно сложно. Кроме того, в комнатных условиях ширина интервала, который разделяет взаимодействующие элементы, постепенно меняется под влиянием температурных флуктуаций. Поскольку расстояние между элементами и их общей точкой опоры обычно измеряется сантиметрами, флуктуации серьёзно ограничивают длительность измерений и их точность.

Изготовлена цельная кремниевая платформа для измерения сил Казимира


Слева вверху показана схема эксперимента, на которой можно найти кремниевую полоску (выделена красным), подвижный электрод, гребенчатый привод и змеевидные пружины. Справа дана общая микрофотография устройства, а ниже — фотографии полоски (c), гребенчатого привода (d) и змеевидной пружины (e). (Иллюстрация авторов работы.)


Пытаясь устранить эти дефекты, американцы разработали универсальную измерительную платформу относительно простой конструкции. На одной пластине типа «кремний на диэлектрике» они разместили 100-микрометровую кремниевую полоску шириной в ~1,42 мкм с сечением, близким к квадратному, и чуть более широкий кремниевый электрод. Геометрия обоих элементов задавалась точным методом электронно-лучевой литографии, что позволяло не беспокоиться о сохранении их параллельности. На миниатюрной платформе был минимизирован и температурный дрейф ширины интервала между электродом и полоской.

Чтобы изменять дистанцию, разделяющую кремниевые объекты, и чётко задавать требуемые значения в пределах 1,82–0,26 мкм, электрод соединили с гребенчатым приводом. В конструкцию последнего входили подвижные зубья, поддерживаемые четырьмя змеевидными пружинами, и набор зубьев, прикреплённых к подложке. При подаче напряжения Vcomb подвижные зубья смещались в сторону кремниевой полоски, и расстояние между ней и электродом уменьшалось до тех пор, пока электростатическую силу от Vcomb не уравновешивала сила, создаваемая пружинами.

В реальном эксперименте измеряемой величиной стала резонансная частота фундаментальной моды колебаний полоски. Начальное значение этой частоты известно, а с приближением электрода она изменялась пропорционально силе взаимодействия. Чтобы выделить вклад сил Казимира, авторы провели несложную калибровку, в ходе которой между полоской и электродом прикладывалось напряжение Vе, создававшее дополнительную электростатическую силу.

Используя данные калибровки, американская группа вычислила силы Казимира, действующие на разных расстояниях между электродом и полоской. Эти измерения уникальны сами по себе (взаимодействие элементов с почти квадратным сечением никто до сих пор не рассматривал), но главным их результатом стало то, что физики убедились в надёжности новой кремниевой платформы. На ней можно будет провести множество аналогичных экспериментов с объектами самых разных форм.

Подготовлено по материалам arXiv.
24
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
#1
 
B-53
03-08-2012 08:43
 
1051
 
Старожилы S.F.W.
0
cannabis

#2
 
Strelok
03-08-2012 08:54
 
7952
 
Старожилы S.F.W.
0
alik
__________________________________________
"Сколько ещё сотен Наших Поколений
Будут слушать ложь ничтожного плебея,
Сколько будут ждать милости от твари,
Забывая Предков во хмельном угаре?!
Настанет День Великий, Ясный,
Даждьбожий Свет - Клинок Всевластный.
Сбежит отсюда вон "христова кагала",
И скажет Славянин: "Славь Славен Славно!"

#3
 
nop1984
03-08-2012 09:04
 
9
 
1476
 
Старожилы S.F.W.
0
шо там? Квантови флуктации? Многа буков, не читал

#4
 
ADD
03-08-2012 09:14
 
307
 
6808
 
Старожилы S.F.W.
0
cannabis нормальная тема, я залип
__________________________________________





#5
 
xzsdre
03-08-2012 09:17
 
1
 
672
 
Старожилы S.F.W.
0
Ну слава богу!
__________________________________________
Большая картинка

#6
 
slon
03-08-2012 09:18
 
565
 
Старожилы S.F.W.
0
5

#7
 
nattt87
03-08-2012 09:38
 
2125
 
Старожилы S.F.W.
0
Комунист , facepalm

#8
03-08-2012 10:03
 
1087
 
3237
 
Мистер Комунист
0
Пока жопашники ! я поехал на слёт бухать noid_hi

#9
 
fontan
03-08-2012 10:26
 
3
 
1929
 
Старожилы S.F.W.
0

Цитата: Комунист
Пока жопашники ! я поехал на слёт бухать

попутный хуй тебе в затылок

#10
 
DjMF
03-08-2012 11:04
 
248
 
6732
 
Журналюги
0
вопросы на которые не могут ответить британские ученые:

в чем смысл жизни?
одни ли мы в вселенной?
летали ли американцы на луну?
когда эту хуету перестанет постить комунист?

#11
 
nop1984
03-08-2012 11:37
 
9
 
1476
 
Старожилы S.F.W.
0
Цитата: Комунист
Пока жопашники ! я поехал на слёт бухать

вот пидр cry а мне работать ...

#12
03-08-2012 11:53
 
18532
 
Старожилы S.F.W.
0
ну вот и славненько
покращення вже сьогодни
__________________________________________
http://www.newstarter.prom.ua
Магазин "Стартер & Генератор" - Стартеры и генераторы на любые иномарки по хорошим ценам

#13
 
Opred
03-08-2012 12:41
 
14
 
Старожилы S.F.W.
0
ну и нах оно нужно??

#14
03-08-2012 12:45
 
204
 
3700
 
Журналюги
0
ну ахуеть теперь.
__________________________________________

#15
 
sergsum
03-08-2012 13:00
 
701
 
7814
 
Журналюги
0
Теперь конец света откладывается. До прибытия Комуниста со слета.
__________________________________________
Нееее... с головой я не дружу...скучно с ней! А вот с жопой - весело! Та еще затейница!



....ɐwʎ ɔ vǝmоɔ dиw
¡ иɯʎdʞ ин ʞɐʞ 'ɐнɔɐdʞedu qнεиЖ

#16
03-08-2012 13:12
 
16
 
1538
 
Старожилы S.F.W.
0
Цитата: Комунист
Пока жопашники ! я поехал на слёт бухать


Будете отмечать вековой юбилей космических лучей?

#17
 
Amune
03-08-2012 13:15
 
1965
 
Старожилы S.F.W.
0
Всю жизнь ждал этого !!!

#18
 
3DSAM
03-08-2012 13:42
 
2272
 
Старожилы S.F.W.
0
noid_rasta

#19
03-08-2012 14:25
 
Гости
0
пиздец alik

#20
03-08-2012 14:27
 
2971
 
Старожилы S.F.W.
0
всё понятно. а применение этому эффекту есть?

#21
03-08-2012 17:21
 
286
 
Старожилы S.F.W.
0
От радиации тоже пользы небыло, когда её открыли, а в итоге мы имеем атомную енергетику (Как минимум) .

И вообще глупо игнорировать прогрес .

Кому пост не только неинтересен, но и вызывает ужас и отвращение - не позоримся и переходим в отдем с голыми девками!

#22
 
dralex
03-08-2012 19:16
 
2
 
24775
 
Старожилы S.F.W.
0
[hide][/hide]

#23
 
dralex
04-08-2012 12:17
 
2
 
24775
 
Старожилы S.F.W.
0
Цитата: DjMF
когда эту хуету перестанет постить комунист?


Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
наверх