Sekcja 1Sięgnąć po pole punktu zerowego

Prawdziwa ruchoma granica kontra ta elektryczna

Uniwersytet. · 2 min czytania

Co proponuje

Rozstrzygnij otwarty spór między dwiema osobami budującymi sprzęt do energii z próżni. Jedna twierdzi, że każdy istniejący eksperyment dynamicznego efektu Casimira oszukuje — granica jest przesuwana elektronicznie, nigdy fizycznie — i chce przesuwać prawdziwe ściany wzdłuż zwężającej się wnęki, tak by różne sekcje niosły różną liczbę modów, a urządzenie miało strukturę czasową wbudowaną w swój kształt. Druga twierdzi, że ruchome części kupują tylko tarcie i tryby awarii za darmo, i że ten sam efekt powinno się osiągać wirtualnie, przez ładunek, granicę plazmy, albo przez odwrócenie efektu Casimira elektromagnetycznie. Obie są testowalne. Zbuduj obie i zmierz wydajność fotonową na jednostkę energii napędu.

Dla kogo jestInżynierowie mikrofalowi · Inżynierowie kriogeniczni · Projektanci mechanizmów precyzyjnych

Dlaczego biblioteka to podpowiada

Układ mechaniczny, tak jak go opisano: wnęka, której szczelina poszerza się wzdłuż jej długości, z ruchomą granicą narysowaną jednocześnie w pięciu miejscach jej drogi.

Zbieżna wnęka otwarta w przekroju wzdłuż długości, ze szczeliną wąską na jednym końcu i szeroką na drugim, z ścianą przewodzącą narysowaną jako pięć kopii przecinających szczelinę w pięciu położeniach, każda dokładnie tak wysoka jak szczelina, w której stoi. — Szczelina poszerza się w miarę przesuwania ściany, więc liczba modów dopuszczanych przez wnękę zmienia się z położeniem — struktura czasowa jest wbudowana w kształt, a nie w wymuszenie.

Sam efekt nie jest kwestionowany. Granica modulowana dostatecznie szybko zamienia fluktuacje próżni w prawdziwe, policzalne fotony, zmierzone po raz pierwszy w Chalmers z nadprzewodzącą linią transmisyjną zakończoną złączem SQUID, modulowaną jakieś jedenaście miliardów razy na sekundę, tak że granica zachowuje się jak zwierciadło poruszające się z kilkoma procentami prędkości światła, przy czym ściskanie dwumodowe potwierdza kwantowe pochodzenie (Observation of the Dynamical Casimir Effect in a Superconducting Circuit, 2011). Druga grupa odtworzyła to w innym obwodzie — siedmiomilimetrowym falowodzie zawierającym 250 złączy SQUID, napędzanym przy podwojonym rezonansie, emitującym pary fotonów, których częstości sumują się do częstości napędu (Dynamical Casimir effect in a Josephson metamaterial, 2013). A Viktor Dodonov, który nazwał ten efekt, mówi wprost w swoim przeglądzie z okazji pięćdziesięciolecia, że pomiar wciąż niewykonany to ten z prawdziwymi ruchomymi granicami (Fifty Years of the Dynamical Casimir Effect, 2020).

Eksperyment albo budowa

Dwa układy, jeden wskaźnik jakości. Układ pierwszy: mechanicznie napędzana zwężająca się wnęka — ściana napędzana piezoelektrycznie albo magnetycznie, biegnąca wzdłuż sekcji, której przekrój się zmienia, tak by liczba modów zmieniała się w miarę przemieszczania się ściany. Układ drugi: ta sama wnęka, w której ścianę zastępuje modulowana powłoka plazmowa albo przełączana warstwa nadprzewodząca, tak by granica poruszała się bez niczego, co się porusza. Pomiarem rozstrzygającym są fotony na dżul energii napędu, dla każdego układu, przy dopasowanej efektywnej prędkości granicy — plus sygnatura ściskania dwumodowego, która odróżnia prawdziwe fotony próżni od wzmocnionego ciepła. Przegląd Dodonova nazywa wersję mechaniczną wciąż niewykonanym pomiarem tej dziedziny, więc zero z układu pierwszego jest samo w sobie wynikiem nadającym się do publikacji.

Kontekst badań

Wersja mechaniczna nigdy nie została wykonana, a obaj budowniczowie przedstawili swoje projekty publicznie; wersja elektryczna dostarcza eksperymentalnie zademonstrowanej kontroli.

Podejmij tę kartę

Pomiar, który rozstrzyga: Pomiarem rozstrzygającym są fotony na dżul energii napędu, dla każdego układu, przy dopasowanej efektywnej prędkości granicy — plus sygnatura ściskania dwumodowego, która odróżnia prawdziwe fotony próżni od wzmocnionego ciepła.
Ile kosztuje start: Uniwersytet.
Inżynier, którego kształtuje: Dla każdego, kto chce rozstrzygnąć żywy spór między dwoma pracującymi konstruktorami, zamiast odziedziczyć gotową odpowiedź.

Na czym się opiera