小王日记
开心的一天又结束辣[太阳]
希望八个人都能好好的 一直是四对![给你小心心]
祝寿星每个生日愿望都达成![拳头]
小王和老王今天牌运都超级好[打call]杠上花
一学期迷迷糊糊学的量子力学 本以为会挂科 真的太难太难太难了 但是期末那段时间的苦 只有自己知道 去旅游的上午都还在赶通宵做量子力学项目 项目的分也蛮高!这是真的没有想到的事情 专业就76个人 脑袋里天天都是量子力学老师的那句 期末要挂至少20个人 真的好害怕 最后85分!小王很满意了!这学期成绩都出完啦 是真的结束了小王也是准大三的学姐辣
还是希望下学期绩点能再提起来一点点
努力是一定会有回报的[加油]
好开心 晚安
开心的一天又结束辣[太阳]
希望八个人都能好好的 一直是四对![给你小心心]
祝寿星每个生日愿望都达成![拳头]
小王和老王今天牌运都超级好[打call]杠上花
一学期迷迷糊糊学的量子力学 本以为会挂科 真的太难太难太难了 但是期末那段时间的苦 只有自己知道 去旅游的上午都还在赶通宵做量子力学项目 项目的分也蛮高!这是真的没有想到的事情 专业就76个人 脑袋里天天都是量子力学老师的那句 期末要挂至少20个人 真的好害怕 最后85分!小王很满意了!这学期成绩都出完啦 是真的结束了小王也是准大三的学姐辣
还是希望下学期绩点能再提起来一点点
努力是一定会有回报的[加油]
好开心 晚安
#真空里有什么#
卡西米尔效应
每个新理论出现之后,科学家总是急于寻找验证它的方法。1948年,荷兰理论物理学家卡西米尔通过纯理论计算找到了一种验证上述理论的方法,这就是著名的卡西米尔效应。设想有一个大的真空空间,其中有两个平行金属板。由于两板之间的空间相对于板外来说比较小,因此如果量子场论是正确的,那么板间的场里含有的小球数应该少于板外空间。那么,板间的小球对板的撞击力应该小于板外小球对板的撞击力,所以板会受到外界的挤压力。很快,这一理论预测的现象就被观测到了。在真空中的平行金属板受到了真空施加的挤压力。也就是说,真空里确实有很多小球!真空不是空的!
根据狭义相对论,物质和能量的本质是一样的,真空中有很多小球,就意味着真空中有不为零的能量。科学家能够计算出真空中能量的数值,称之为零点能。可不要小看零点能哦,虽然平时我们感受不到它的作用,但是当两个金属板距离很近的时候(例如10纳米左右),真空零点能能够在金属板上施加约1个大气压的压强。因此在高级计算机芯片或者航天器设计过程中,必须考虑卡西米尔效应的影响。
声音穿过了真空量子场论认为,所有的物质和能量都可以对应一个真空中的场,那么声音作为一种振动能量,也可以对应一个振动能量的场。让我们再次考虑两个真空中的平行金属板,它们之间存在上述的振动能量场。如果在一个板上施加振动能量,这个能量会和板间的振动能量场发生交互,从而引起另一片金属板的振动,这便是声音的卡西米尔效应。也就是说,声音可以通过真空传播。在微观层面上,分子振动也是一种热现象,因此声音能穿过真空而传播,也就意味着热量也可以跨越真空而传播。
注释:热量传递的方式有热传导、热对流和热辐射,其中传导和对流是需要介质的,辐射不需要介质,但是能量是以电磁波的形式传播的。本实验中证明的热量跨越真空传播,并非通过辐射形式而传播,是真正意义上的热量不需要介质而传播。虽然理论上可以预测该效应,但是由于它十分微弱,所以观测是很困难的。加州大学伯克利分校的Zhang lab在巧妙设计的实验装置的帮助下,首次观测到了声音在真空中传播的现象,也即本文开头处所提到的研究成果。
黑洞与壁虎为什么霍金说黑洞会发出辐射?壁虎又为什么能够挂在墙上?这都跟我们今天讲的量子场论和卡西米尔效应有关。霍金利用真空不空的原理预言了黑洞辐射的存在。他的主要观点为:黑洞是一种光速都无法逃离其引力的天体。我们考虑黑洞边缘的空间,由于场的涨落,有可能产生一对正反物质小球。由于量子力学的测不准原理,这对小球的速度有可能超过光速。此时若反物质小球落入黑洞,那么正物质小球就有可能挣脱黑洞的束缚而飞出。落入黑洞的反物质小球和黑洞内其它的正物质小球重新结合而使得黑洞的质量减少。那么总的结果就是:黑洞质量减少,同时放出了一个正物质小球。这就是黑洞辐射的原理。该理论打破了人们印象中黑洞“只进不出”的形象,具有划时代的意义,也是霍金的史诗级成果之一。
更让人意想不到的是,小小的壁虎竟然也能够利用卡西米尔效应来爬墙。壁虎的脚上有数万根刚毛,每一根都极其细小,小到每根刚毛和墙壁间的距离都只有纳米级。前面我们提到过,如果两个板的间距很小,那么卡西米尔效应可以施加非常可观的压力将两个板压在一起。所以,壁虎脚上的数万组卡西米尔效应将它挂在墙上。注释:通常,壁虎爬墙被解释为是由于刚毛和墙壁之间的范德华力。范德华力是卡西米尔效应的微观角度描述,是分子尺度的卡西米尔效应,二者等价。
卡西米尔效应
每个新理论出现之后,科学家总是急于寻找验证它的方法。1948年,荷兰理论物理学家卡西米尔通过纯理论计算找到了一种验证上述理论的方法,这就是著名的卡西米尔效应。设想有一个大的真空空间,其中有两个平行金属板。由于两板之间的空间相对于板外来说比较小,因此如果量子场论是正确的,那么板间的场里含有的小球数应该少于板外空间。那么,板间的小球对板的撞击力应该小于板外小球对板的撞击力,所以板会受到外界的挤压力。很快,这一理论预测的现象就被观测到了。在真空中的平行金属板受到了真空施加的挤压力。也就是说,真空里确实有很多小球!真空不是空的!
根据狭义相对论,物质和能量的本质是一样的,真空中有很多小球,就意味着真空中有不为零的能量。科学家能够计算出真空中能量的数值,称之为零点能。可不要小看零点能哦,虽然平时我们感受不到它的作用,但是当两个金属板距离很近的时候(例如10纳米左右),真空零点能能够在金属板上施加约1个大气压的压强。因此在高级计算机芯片或者航天器设计过程中,必须考虑卡西米尔效应的影响。
声音穿过了真空量子场论认为,所有的物质和能量都可以对应一个真空中的场,那么声音作为一种振动能量,也可以对应一个振动能量的场。让我们再次考虑两个真空中的平行金属板,它们之间存在上述的振动能量场。如果在一个板上施加振动能量,这个能量会和板间的振动能量场发生交互,从而引起另一片金属板的振动,这便是声音的卡西米尔效应。也就是说,声音可以通过真空传播。在微观层面上,分子振动也是一种热现象,因此声音能穿过真空而传播,也就意味着热量也可以跨越真空而传播。
注释:热量传递的方式有热传导、热对流和热辐射,其中传导和对流是需要介质的,辐射不需要介质,但是能量是以电磁波的形式传播的。本实验中证明的热量跨越真空传播,并非通过辐射形式而传播,是真正意义上的热量不需要介质而传播。虽然理论上可以预测该效应,但是由于它十分微弱,所以观测是很困难的。加州大学伯克利分校的Zhang lab在巧妙设计的实验装置的帮助下,首次观测到了声音在真空中传播的现象,也即本文开头处所提到的研究成果。
黑洞与壁虎为什么霍金说黑洞会发出辐射?壁虎又为什么能够挂在墙上?这都跟我们今天讲的量子场论和卡西米尔效应有关。霍金利用真空不空的原理预言了黑洞辐射的存在。他的主要观点为:黑洞是一种光速都无法逃离其引力的天体。我们考虑黑洞边缘的空间,由于场的涨落,有可能产生一对正反物质小球。由于量子力学的测不准原理,这对小球的速度有可能超过光速。此时若反物质小球落入黑洞,那么正物质小球就有可能挣脱黑洞的束缚而飞出。落入黑洞的反物质小球和黑洞内其它的正物质小球重新结合而使得黑洞的质量减少。那么总的结果就是:黑洞质量减少,同时放出了一个正物质小球。这就是黑洞辐射的原理。该理论打破了人们印象中黑洞“只进不出”的形象,具有划时代的意义,也是霍金的史诗级成果之一。
更让人意想不到的是,小小的壁虎竟然也能够利用卡西米尔效应来爬墙。壁虎的脚上有数万根刚毛,每一根都极其细小,小到每根刚毛和墙壁间的距离都只有纳米级。前面我们提到过,如果两个板的间距很小,那么卡西米尔效应可以施加非常可观的压力将两个板压在一起。所以,壁虎脚上的数万组卡西米尔效应将它挂在墙上。注释:通常,壁虎爬墙被解释为是由于刚毛和墙壁之间的范德华力。范德华力是卡西米尔效应的微观角度描述,是分子尺度的卡西米尔效应,二者等价。
#修帝[超话]##修帝##阴阳师阿修罗##阴阳师帝释天##修帝[超话]##修帝##阴阳师帝释天##阴阳师阿修罗#
文章挂了见评论
薛定谔的猫咪上场,
遇事不决量子力学,对不起我偷懒了
原谅囫囵吞枣生搬硬套的解读[二哈]
有请善善表演“不识庐山真面目,只缘身在此山中”
有请修哥表演,给你康康什么叫做教科书级的定海神针
文章挂了见评论
薛定谔的猫咪上场,
遇事不决量子力学,对不起我偷懒了
原谅囫囵吞枣生搬硬套的解读[二哈]
有请善善表演“不识庐山真面目,只缘身在此山中”
有请修哥表演,给你康康什么叫做教科书级的定海神针
✋热门推荐