最终测量了排斥量子效应

 作者:崔膛饲     |      日期:2019-02-06 01:13:07
作者:Stephen Battersby(图片来源:Jay Penni / Federico Capasso)导致物体相互排斥的量子效应 - 最近在50年前预测 - 终于在实验室中出现了根据哈佛大学物理学家费德里科卡帕索(Federico Capasso)的说法,该组织成员可以用来润滑未来的纳米机械当他们将一块薄薄的二氧化硅和一个小的镀金珠子(大约是人类头发直径的一半)聚集在一起时,该团队发现了弱的排斥力力是卡西米尔效应的一个例子,由无所不在的量子波动产生想象卡西米尔力的最简单方法是将两个平行的金属板放在真空中由于奇怪的量子现象,它们彼此吸引之所以发生这种情况,是因为即使是真空实际上也会随着粒子的量子场发出嘶嘶声,不断地突然出现他们甚至可以短暂地与板块互动并推板然而,两个板之间的小空间限制了可能出现的颗粒类型,因此来自板后面的压力压倒了它们之间的压力结果是一种吸引人的力量,胶粘纳米级机器 (要了解有关卡西米尔力量的更多信息,请参阅量子泡沫的压力)卡帕西说卡西米尔力量不一定是敌人 “微观力学在某种程度上将不得不与这些力量抗争 - 或利用它们”1961年,俄罗斯理论家计算出在某些情况下,卡西米尔效应可能导致物体相互排斥 - 卡帕索的团队最终通过实验创造了这种情况该团队通过在设备中添加流体溴苯来实现这一目标液体和二氧化硅板之间的卡西米尔吸引力强于金珠和二氧化硅之间的吸引力,因此流体围绕珠子推动其方向,将其推离板这种效应类似于我们在宏观世界中所经历的浮力 - 其中密度小于水的物体被它们周围的液体所阻挡但在这种情况下,溴苯的密度低于固体珠 “你可以称之为量子浮力,”卡帕索告诉“新科学家”杂志他测量的力很微弱 - 只有几十皮牛顿 - 但这仍然足以提升纳米级物体 “我们要做的下一个实验是使用电视摄像机跟踪其中一个球体的运动,然后我们应该能够很容易地看到你是否有悬浮”利用令人厌恶的卡西米尔力可以提供一种润滑来解决卡帕索说,纳米机器的问题被更为人熟知的有吸引力的版本所掩盖从理论上讲,你可以使用比组件更密集的液体来提升它们,但那是不切实际的 “这些小发明通常由金属制成,所以你必须使用水银,”他解释道量子浮力轴承可用于构建精密传感器,例如用于检测小规模磁场的浮动“纳米罗盘”期刊参考:Nature(DOI:10.1038 / nature07610)更多关于这些主题的信息: