Tarcie kwantowe — próżnia jako ośrodek ścinający
Uniwersytet. · 1 min czytania
Co proponuje
Przesuń dwie doskonale czyste, doskonale gładkie powierzchnie względem siebie w próżni w zerze bezwzględnym, bez niczego, co by się stykało, a wciąż jest tarcie. Pęd przekracza pustą szczelinę. To kanał mechaniczny do próżni, wokół którego nikt jeszcze nie zbudował maszyny, i jest to najczystszy przypadek próżni zachowującej się jak ośrodek, a nie jak wpis księgowy — bo ośrodek to coś, co potrafi ciągnąć.
Dla kogo jestTrybolodzyInżynierowie transportu ciepła w polu bliskimInżynierowie mechaniki precyzyjnej
Dlaczego biblioteka to podpowiada
John Pendry pokazał, że poruszająca się powierzchnia ma niesymetryczny współczynnik odbicia wzdłuż kierunku ruchu, więc dwie powierzchnie wymieniają wirtualne fotony asymetrycznie, a pęd przekracza szczelinę; dla półmetalu przy separacji atomowej, ścinanego z prędkością metra na sekundę, szacuje on jakieś trzy tysiące niutonów na metr kwadratowy prawdziwej powierzchni styku, czyli z grubsza trzy niutony na metr kwadratowy, gdy uwzględni się, jak mało z dwóch dociśniętych powierzchni faktycznie się styka (Shearing the vacuum — quantum friction, 1997). Uwaga samego Pendry'ego jest tu istotna: najprostszy przypadek daje dokładnie takie tarcie, jakie wytworzyłaby próżnia, gdyby zachowywała się jak lepki płyn. Towarzyszący przegląd sił indukowanych fluktuacjami to The "friction" of vacuum, and other fluctuation-induced forces (1999).
Eksperyment albo budowa
Ten pomiar nigdy nie został wykonany czysto, bo zanieczyszczenie i prawdziwy kontakt go zagłuszają. Dziś otwarte są dwie drogi, których nie było w 1997 roku. Pierwsza: użyj geometrii transportu ciepła promienistego w polu bliskim, gdzie nanometrowa szczelina niesie strumień niemal pięć rzędów wielkości powyżej granicy ciała doskonale czarnego, a ta sama elektrodynamika fluktuacyjna ma zastosowanie (Near-field radiative heat transfer in many-body systems, 2021). Druga: użyj wzorowanych powierzchni z karty geometrii powyżej, by zmienić przewidywane opóźnienie o znany czynnik, zostawiając każde zanieczyszczenie bez zmian. Pomiarem rozstrzygającym jest siła ścinająca na jednostkę powierzchni względem prędkości poślizgu, przy ustalonej separacji, przy czym siła zmienia się o przewidziany czynnik, gdy zmienia się wyłącznie wzór powierzchni. Opóźnienie, które śledzi geometrię, jest opóźnieniem, które pochodzi z pola.
Na jakim jest etapie
Co obserwować — teoria jest opublikowana, a wielkość jest zwyczajna; pomiar nie został jeszcze odizolowany od kontaktu i zanieczyszczeń, a test zależności od wzoru nazywa dokładnie to, co by go odizolowało.
Podejmij tę kartę
- Pomiar, który rozstrzyga
- Pomiarem rozstrzygającym jest siła ścinająca na jednostkę powierzchni względem prędkości poślizgu, przy ustalonej separacji, przy czym siła zmienia się o przewidziany czynnik, gdy zmienia się wyłącznie wzór powierzchni.
- Ile kosztuje start
- Uniwersytet.
- Inżynier, którego kształtuje
- Autentycznie otwarty pomiar z liczbami codziennej wielkości, co w tym temacie jest rzadkością.
Na czym się opiera
Gdzie leży w programie