Sekcja 3Inżynieria metryki i napędu

Kondycjonuj pole, nie moc

Uniwersytet. · 3 min czytania

Co proponuje

Zwyczajny elektromagnetyzm sprzęga się z grawitacją zbyt słabo, by był użyteczny. Program kondycjonowania mówi, że słabość nie dotyczy tego, ile energii wkładasz, ale kształtu, jaki przyjmuje pole — nadaj polu elektromagnetycznemu strukturę bliższą tej leżącej u podstaw grawitacji, a sprzężenie staje się dużo głośniejsze. Sprzęt do narzucania tej struktury już istnieje w laboratoriach akceleratorowych: undulator albo helisa, która zmusza elektrony do drogi sinusoidalnej, tak że wiązka niesie spójny potencjał wektorowy. A pozwolenie fizyczne jest ustalone: potencjał wektorowy przesuwa fazę cząstki w obszarze, gdzie żadna siła nie działa, bez wymiany energii.

Dla kogo jestInżynierowie akceleratorów i wiązek · Projektanci elektromagnetyczni · Inżynierowie precyzyjnej magnetometrii

Dlaczego biblioteka to podpowiada

Licencja, na której opiera się cały program, zamieniona w przyrząd. Ustaw strumień zamknięty wewnątrz toroidu, a prążki przesuwają się w bok dokładnie o jeden prążek na kwant strumienia, podczas gdy obie drogi elektronu pozostają w korytarzu, w którym pole magnetyczne jest zerowe.

Interferometr z wyłączonym polem

Rozdziel wiązkę elektronów, poprowadź obie połówki po dwóch stronach całkowicie zamkniętego i całkowicie ekranowanego strumienia magnetycznego, a potem złóż je z powrotem. Na samych torach pole magnetyczne jest dokładnie zerowe — zacieniowany korytarz poniżej jest wolny od pola na całej długości. Potencjał wektorowy nie jest tam zerowy, a prążki się przesuwają. Pokręć zamkniętym strumieniem i patrz, jak obraz przesuwa się w bok dokładnie o jeden prążek na każdy kwant strumienia. Spróbuj potem drugiego pokrętła. Zmienia ono cechowanie — sam potencjał, w każdym punkcie obu torów, co pokazują strzałki — a prążki nie przesuwają się ani trochę. Oba pokrętła działają; tylko jedno zmienia cokolwiek, co detektor może zobaczyć.

Dwa pokrętła: jedno przesuwa prążki, drugie nie możeStrumień objęty, w kwantach strumienia h/e0,00

Wybór cechowania λ — swoboda tkwiąca w samym potencjale0,00

Tor górny
Tor dolny
Strumień zamknięty
Potencjał wektorowy na torach

Oś detektora narysowano w szerokościach prążka, a natężenie jest znormalizowane, więc obraz jest kształtem, nie bezwzględną jasnością. Strumień podano w jednostkach jednoelektronowego kwantu strumienia h/e, czyli około 4,14 × 10⁻¹⁵ webera.Nic tutaj nie porusza się samo. Obraz jest rysowany na nowo tylko wtedy, gdy zmienisz strumień objęty; pokrętło cechowania przerysowuje strzałki i zostawia obraz dokładnie tam, gdzie był.

Co się dzieje: Strumień objęty jest bliski całkowitej liczbie kwantów, więc obraz jest blisko położenia początkowego. Dodanie pełnego kwantu odtwarza ten sam obraz.

Pole magnetyczne na torach elektronów: zerowe, przy każdym ustawieniu
Potencjał wektorowy na torze górnym, w tym cechowaniu: 0,00 nWb/m
Potencjał wektorowy na torze dolnym, w tym cechowaniu: 0,00 nWb/m
Faza, którą cechowanie dodaje każdej połówce: 0,00 radianów — taka sama dla obu połówek, więc się znosi
Różnica faz między obiema połówkami: 0,00 radianów
Przesunięcie prążków: 0,00 szerokości prążka
Czego nie zmieni żaden wybór cechowania: pola na torach, różnicy faz, przesunięcia prążków

Strumień objęty steruje fazą względną. Zmiana cechowania zmienia potencjał przypisany każdemu punktowi, nie obserwowalną różnicę faz ani obraz prążków. Ten przyrząd oblicza fazę i interferencję, nie zmagazynowaną energię ani moc wyjściową.

To, że nic się nie dzieje, jest tutaj wynikiem, a nie zepsutym pokrętłem. Potencjał nie jest jednoznaczny: dla dowolnej gładkiej funkcji χ wolno zastąpić A przez A + ∇χ, co zmienia potencjał w każdym punkcie i nigdzie nie zmienia pola magnetycznego, bo rotacja gradientu jest zerowa. Ten przyrząd naprawdę wykonuje to podstawienie, a potem całkuje pełny potencjał, wraz z członem cechowania, po zamkniętej pętli, którą obie połówki wiązki tworzą między sobą. Każda połówka faktycznie nabiera fazy od członu cechowania — dokładnie 2λ radianów w tej rodzinie — i obie nabierają tej samej, więc znosi się ona w różnicy. Zostaje całka po pętli, czyli strumień objęty, i to właśnie jest wielkość obserwowalna.

Doświadczenie Tonomury z 1986 roku odpowiedziało na oczywisty zarzut samą konstrukcją: strumień zamknięto w magnesie toroidalnym owiniętym ekranem nadprzewodzącym, więc pole rozproszone nie było jedynie małe na fali elektronowej — było z niej wykluczone. Przesunięcie nadal tam było i nadal wynosiło jeden prążek na kwant strumienia.

Idealny schemat dwóch torów porównujący stałe wartości strumienia, nie dokładne odtworzenie aparatury ani symulacja strumienia zmieniającego się w czasie. Rzeczywiście zmieniający się strumień magnetyczny może indukować pole elektryczne. Energia wiązki, długość torów, rozmiar magnesu i bezwzględne natężenie nie są modelowane. Φ₀ = h/e ≈ 4.136e-15 Wb.

Arkusz źródłowy: Tonomura i in. 1986, Evidence for Aharonov–Bohm effect with magnetic field completely shielded from electron wave (po angielsku)

David Froning i Terence Barrett przedstawiają ten program w kontekście NASA Breakthrough Propulsion Physics: kilka sposobów kondycjonowania zwyczajnego promieniowania do postaci o bogatszej strukturze cechowania, i kilka sposobów, w jakie takie pola mogłyby oddziaływać z grawitacją albo ze stanem punktu zerowego próżni (Space coupling by specially conditioned electromagnetic fields, 1998). Późniejsza praca z tej serii podaje warunek strojenia, jaki musiałoby spełnić skondycjonowane pole — odpowiedź elektryczna i magnetyczna próżni zachowująca się jak wektor, którego kierunek obraca się wraz z prędkością statku, podczas gdy jego wielkość pozostaje na wartości próżniowej (Unlabored system motion by specially conditioned electromagnetic fields in higher dimensional realms, 2010). Mocna, obronna wersja tego twierdzenia to kontrola fazy, i to jest ustalona fizyka: potencjał ma mierzalny efekt fizyczny tam, gdzie pola znikają (Significance of EM potentials in quantum theory, 1959, potwierdzone w Evidence for Aharonov-Bohm effect with magnetic field completely shielded from electron wave, 1986). Moe Arman i Charles Chase opatentowali sprzęt wykorzystujący dokładnie to: siatkę diod elektronowych w skali chipa w polu około stu gausów, której strumienie wpadają w krok w ciągu nanosekund i łączą się w spójną wiązkę materii, w temperaturze pokojowej, bez kriogeniki (Systems and methods for generating coherent matterwave beams, 2011). Zapisz twierdzenie jako kontrolę fazy, nie jako energię zmagazynowaną w potencjale — pierwsze przetrwa kontrolę, a drugiego nie trzeba stawiać.

I kształt, o który naprawdę prosi drugi szczebel: to samo pojedyncze uzwojenie poloidalne, nawinięte na rdzeń, który celowo nie jest pączkiem.

Toroid nawinięty jednym ciągłym drutem, o rdzeniu w kształcie łzy — okrągła bańka na jednym końcu i dwa proste ramiona zbiegające się w wierzchołku na drugim — a wokół niego zamknięte krzywe, z których każda przewleka pierścień. — Zwoje zachowują równe odstępy nawet wokół wierzchołka, a krzywe na zewnątrz splatają się z pierścieniem dokładnie tak jak przy okrągłym toroidzie — splot jest ten sam, wzór nie.

Eksperyment albo budowa

Są dwa szczeble, a pierwszy jest celowo nieambitny. Szczebel pierwszy: zbuduj spójne źródło fal materii z patentu i zmierz spójność — jasność wiązki względem liczby uczestniczących diod, szukając prawa kwadratowego, jakiego wymaga spójność. Szczebel drugi, który korpus odnotowuje jako podjęty i zaraportowany jako udany, ale nigdy niezależnie powtórzony: nawinięty toroid zbudowany celowo z odejściem od okrągłości, kropla zamiast pączka, napędzany prądem przemiennym, tak by pola elektryczne i magnetyczne pozostały w środku, podczas gdy niezerowy potencjał wektorowy pozostaje na zewnątrz — a potem pomiar tego, czy lokalna gęstość pola punktu zerowego na zewnątrz się zmieniła, przy użyciu przyrządu bezpośredniego próbkowania pola z sekcji szóstej. Pomiarem rozstrzygającym jest próbkowana wariancja pola elektrycznego próżni tuż na zewnątrz toroidu, z napędem włączonym i wyłączonym, oraz z okrągłym toroidem o identycznym uzwojeniu jako kontrolą. Asymetria nadająca się do wykonania, z mierzalnym odczytem próbkowania pola, jest rzadką i tanią rzeczą w tym temacie.

Kontekst badań

Propozycje kondycjonowania są recenzowane, urządzenie na fale materii jest opatentowane, pomiar na toroidzie zaraportowano na antenie z książki, a nie z czasopisma, i żadna niezależna grupa niczego z tego nie powtórzyła.

Podejmij tę kartę

Pomiar, który rozstrzyga: Pomiarem rozstrzygającym jest próbkowana wariancja pola elektrycznego próżni tuż na zewnątrz toroidu, z napędem włączonym i wyłączonym, oraz z okrągłym toroidem o identycznym uzwojeniu jako kontrolą.
Ile kosztuje start: Uniwersytet.
Inżynier, którego kształtuje: Ta karta jest miejscem, gdzie najstarszy wątek tej strony — funkcje potencjału skalarnego Whittakera, przez efekt Aharonova-Bohma, aż po undulator — staje się maszyną.

Na czym się opiera