Schemat maszyny z napędem kwantowym

Próżnia kwantowa fascynowała fizyków od czasu, gdy Hendrik Casimir i Dirk Polder zasugerowali w 1948 roku, że będzie wywierać siłę na parę wąsko oddzielonych płytek przewodzących. Ich pomysł został ostatecznie potwierdzony, gdy zmierzono siłę w 1997 roku. Jednak nadal nie jest jasne, jak wykorzystać tę siłę.

W ostatnich latach pojawił się nowy sposób myślenia o próżni kwantowej, który ma znacznie większy potencjał. A dzisiaj pewien fizyk opisuje, w jaki sposób można by go wykorzystać do stworzenia napędu.

Zanim to omówimy, cofnijmy się trochę. Zgodnie z mechaniką kwantową, każda próżnia będzie wypełniona falami elektromagnetycznymi pojawiającymi się i znikającymi. Okazuje się, że fale te mogą mieć różne wymierne efekty, jak choćby siła Kazimierza-Polderu.

Nowe podejście koncentruje się na pędzie związanym z tymi polami elektromagnetycznymi, a nie na wywieranej przez nie sile. Pytanie brzmi, czy można zmodyfikować ten pęd, bo jeśli możesz, powinieneś otrzymać równe i przeciwne kopnięcie. To właśnie naukowcy rakietowi nazywają napęd.

Dzisiaj Alex Feigel z Soreq Nuclear Research Center, rządowego laboratorium w Yavne Israel, sugeruje zupełnie nowy sposób modyfikacji pędu próżni kwantowej i sposobu, w jaki można ją wykorzystać do generowania napędu.

Podejście Feigel łączy dwie dobrze ugruntowane idee. Pierwsza to siła Lorentza, której doświadcza naładowana cząstka w krzyżujących się polach elektrycznych i magnetycznych. Drugi to efekt magnetoelektryczny – zjawisko, w którym zewnętrzne pole magnetyczne indukuje spolaryzowane wewnętrzne pole elektryczne w niektórych materiałach i odwrotnie.

Pytanie, które zadaje Feigel, brzmi, w jakich okolicznościach pola elektromagnetyczne w próżni kwantowej mogą wywierać siłę Lorentza. Odpowiedź brzmi, że próżnia kwantowa stale oddziałuje z materiałami magnetoelektrycznymi, generując siły Lorentza. Jednak w większości przypadków siły te sumują się do zera.

Feigel mówi jednak, że są cztery przypadki, w których siły nie sumują się do zera. Dwa z nich są już znane, na przykład ograniczenie pola kwantowego między dwiema płytami, co wyklucza fale o większej długości fali.

Ale Feigel mówi, że dwa pozostałe oferują zupełnie nowe sposoby wykorzystania próżni kwantowej za pomocą nanocząstek magnetoelektrycznych do interakcji z zawartymi w niej polami elektromagnetycznymi.

Pierwsza metoda polega na szybkim agregowaniu pewnej liczby nanocząstek magnetoelektrycznych, procesie, który wpływa na warunki brzegowe dla fal elektromagnetycznych o wyższej częstotliwości, generując siłę.

Drugi to po prostu obracanie grupy nanocząstek magnetoelektrycznych, co również generuje siłę Lorentza.

Tak czy inaczej, rezultatem jest zmiana prędkości. Jak mówi Feigel: mechaniczne działanie próżni kwantowej na obiekty magnetoelektryczne może być obserwowalne i mieć znaczną wartość.

Piękno pomysłu Feigel polega na tym, że można go łatwo przetestować. Sugeruje zbudowanie adresowalnej macierzy nanocząstek magnetoelektrycznych, być może wykonanych z materiału takiego jak FeGaO3, który ma stałą magnetoelektryczną 10^-4 w słabym polu magnetycznym.

Te nanocząstki po prostu muszą być obracane w wymagany sposób, aby wytworzyć siłę. Feigel nazywa to magnetoelektrycznym kołem kwantowym.

Oczywiście nikt tu nie dostanie darmowego lunchu. Chociaż proponowany silnik będzie zużywał energię do manipulacji cząstkami, napęd będzie działał bez utraty masy, mówi Feigel. Sugeruje nawet, z mistrzowskim niedopowiedzeniem, że może to mieć praktyczne implikacje.

Oto pomysł wysokiego ryzyka z ogromnym potencjalnym zyskiem. Pytanie brzmi: kto ma jaja, żeby tego spróbować?

Nr ref.: arxiv.org/abs/0912.1031 : Magnetoelektryczne koło kwantowe

ukryć