عجایب فیزیک کوانتوم ; قسمت دوم (نیروی خلاء , اثر کازیمیر )

شاخه‌ای بنیادی از فیزیک نظری است که با پدیده‌های فیزیکی در مقیاس میکروسکوپی سروکار دارد. در این مقیاس، کُنِش‌های فیزیکی در حد و اندازهٔ ثابت پلانک هستند. مقدار عددی ثابت پلانک نیز بسیار کوچک و برابر است با ۶٫۶۲۶x10-۳۴. ژول-ثانیه.

بنیادی‌ترین تفاوت مکانیک کوانتومی با مکانیک کلاسیک در این است که مکانیک کوانتومی توصیفی سازگار با آزمایش‌ها از ذرات در اندازه‌های اتمی و زیراتمی در اختیار می‌دهد، در حالی که مکانیک کلاسیک در قلمرو میکروسکوپی به نتایج نادرست می‌انجامد. در حقیقت، مکانیک کوانتومی بنیادی‌تر از مکانیک نیوتنی و الکترومغناطیس کلاسیک است؛ زیرا در مقیاس‌های اتمی و زیراتمی که این نظریه‌ها با شکست مواجه می‌شوند، با دقت زیادی بسیاری از پدیده‌ها را توصیف می‌کند. مکانیک کوانتومی به همراه نسبیت پایه‌های فیزیک جدید را تشکیل می‌دهند.

مکانیک کوانتومی یا نظریهٔ کوانتومی شامل نظریه‌ای دربارهٔ ماده و تابش الکترومغناطیسی و برهمکنش میان ماده و این تابش است.

 

در فیزیک کلاسیک وقتی دو صفحه فلزی بدون بار الکتریکی را در خلاء روبروی هم قرار دهید، بدیهی می دانیم دو صفحه همواره در حال سکون باقی بمانند. ولی در فیزیک کوانتوم، آن دو صفحه فلزی حتی در خلاء، بدلیل رد و بدل شدن فوتونهای مجازی تحت نیرویی قرار میگیرند که می تواند آنها را به سمت هم نزدیک یا دور کند. که به اثر کازیمیر معروف است. و با نظریه الکترودینامیک کوانتومی (QED) قابل توصیف است.

:sparkles:خلاء در فیزیک کوانتوم بر خلاف مکانیک کلاسیک داری انرژی مشخص غیر صفری است، که انرژی نقطه صفر یا اصطلاحاً مقدار انتظاری حالت خلاء کوانتومی نامیده می شود. خلاء کوانتمی به عنوان حالت پایه کوانتومی است.

در خلاء کوانتومی افت و خیزهای کوچک میدانهای کوانتومی می تواند سبب تولید فوتونها یا ذرات مجازی شود. بطوریکه با رد و بدل شدن این ذرات مجازی بین دو صفحه فلزی بدون بار، نیروی جاذبه یا دافعه (بسته به نحوه قرارگیری صفحات نسبت به هم) بین صفحات دیده می شود.

پیش از این چنین نیرویی در بین مولکولهای قطبیده، تحت نام نیروی واندروالس دیده شده بود، که مستقیماً به انرژی صفر خلاء کوانتومی و اثر کازیمیر مرتبط است. چون شدت این نیرو به سرعت با فاصله کاهش می یابد، عملاً این نیرو در مقیاس زیراتمی غالب می شود. به عنوان مثال در فاصله 10نانومتر (100 برابر اندازه اتم) اثر کازیمیر فشار تقریبی یک اتمسفر ایجاد می کند.

اخیراً دانشمندان با کمک مایکرولیزرها بدنبال افزایش نیروی کازیمیر و کاربردی کردن آن در نانو مواد هستند.

http://goo.gl/oCrDzi

نوشتهٔ پیشین
تولید برق از جریان خون
نوشتهٔ بعدی
تولید برق از موسیقی

پست های مرتبط

نتیجه‌ای پیدا نشد.

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این فیلد را پر کنید
این فیلد را پر کنید
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.

فهرست