Casimir प्रभाव

मुख्य शब्द: कासिमिर प्रभाव, क्वांटम यांत्रिकी, भौतिकी, गैर संरक्षण ऊर्जा, प्लेट, वैक्यूम ऊर्जा, शून्य बिंदु ऊर्जा।

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कैसिमर प्रभाव एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की अनुपस्थिति में एक गुंजयमान गुहा (hermetically मुहरबंद धातु बॉक्स) में डूबे दो समानांतर धातु प्लेटों के बीच एक बहुत ही कमजोर आकर्षक बल के रूप में प्रकट होता है।

इलेक्ट्रोमैग्नेटिज़्म और शास्त्रीय यांत्रिकी के शास्त्रीय सिद्धांत के अनुसार, दो प्लेटों को गतिहीन रहना चाहिए क्योंकि गुहा में किसी भी क्षेत्र का निरपेक्ष शून्य होता है। स्थानांतरित करने में सक्षम होने के लिए, धातु प्लेटों को ऊर्जा की आवश्यकता होती है जो वे कहीं भी आकर्षित नहीं कर सकते हैं।

कैसिमिर प्रभाव क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत का शुद्ध परिणाम है। यह कल्पना और द्वारा गणना की गई थी 1948 में डच भौतिक विज्ञानी हेंड्रिक कैसिमिर।

Selon क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र (और यह सभी क्वांटम क्षेत्रों के लिए भी लागू होता है) में विभिन्न ऊर्जा अवस्थाएँ होती हैं। निम्न ऊर्जा अवस्था - जमीनी अवस्था - ऊर्जा की मात्रा (इलेक्ट्रोमैग्नेटिक फील्ड के मामले में फोटॉन) या दूसरे शब्दों में, निर्वात की अनुपस्थिति से मेल खाती है। पहला "उत्साहित" राज्य ऊर्जा की मात्रा या एक फोटॉन के साथ राज्य है। दूसरा उत्साहित राज्य दो-फोटॉन राज्य है, और इसी तरह।

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हालांकि, वैक्यूम के क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत द्वारा दिया गया प्रतिनिधित्व कम से कम विरोधाभास है। यह शून्य वास्तव में ऊर्जा से भरा है जो कणों के रूप में "भौतिक" नहीं है। हालांकि, छोटी अवधि में, यह ऊर्जा कणों या क्वांटा में सक्रिय हो सकती है, जिसका जीवन बहुत छोटा है। उन्हें आभासी कण कहा जाता है। हालांकि आभासी के रूप में योग्य है, इन क्वांटा के प्रभाव (हमारे मामले में फोटॉन) असली हैं।

गुहा में, आभासी क्वांटा (आभासी फोटॉन) अनायास शून्य से "उभर" जाएगा। इन फोटॉनों का तरंग दैर्ध्य स्पेक्ट्रम निरंतर है लेकिन क्योंकि गुहा बंद है, अधिकांश आवृत्तियां विनाशकारी होंगी और अंततः केवल कुछ विशेष आवृत्तियों (जिन्हें कहा जाता है) अनुनाद मोड) गुहा में रहेगा। यह एक में प्रतिध्वनि की क्लासिक घटना है गुंजयमान गुहा। अनुनाद मोड की विशेषता इस तथ्य से होती है कि मोड की तरंग दैर्ध्य दूरी की एक पूरी उप-कृति है जो गुहा के चेहरे को अलग करती है। इसलिए अधिकृत मोड की संख्या दूरी के अनुपात में है जो गुहा के चेहरे को अलग करती है।

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कॉन्फ़िगरेशन में जो हमें रुचता है, गुहा और प्लेटों के चेहरे और खुद प्लेटों के बीच प्रतिध्वनि स्थापित होती है। यदि प्लेटों के बीच की दूरी गुहा के चेहरे से उनकी दूरी से कम है, तो स्वयं प्लेटों की तुलना में गुहा और प्लेटों के चेहरे के बीच अधिक अनुनाद मोड होंगे। प्लेटों के "आंतरिक" चेहरों पर विकिरण का दबाव इसलिए कम होता है, जो उनके "बाहरी" चेहरों पर लागू होता है। यह एक बहुत ही कमजोर बल का परिणाम है जो प्लेटों को एक दूसरे के करीब लाता है।

यद्यपि 1948 से भविष्यवाणी की गई थी, यह प्रभाव केवल 1997 में पहली बार प्रायोगिक तौर पर देखा गया था।

कठोर होने के लिए, सभी मौजूदा क्वांटम क्षेत्रों के क्वांटा को शामिल करना आवश्यक होगा। लेकिन इन क्षेत्रों को शून्य से भौतिक करने के लिए बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है जो विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की तुलना में संबंधित क्वांटा के भौतिककरण की कम संभावना में बदल जाती है। इसलिए, कासिमिर प्रभाव में उनका योगदान बहुत हद तक नगण्य है।

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कासिमिर प्रभाव दिखाता है किवैक्यूम के साथ, गति उत्पन्न करना संभव है। इसमें उसका गठन होता है ऊर्जा संरक्षण के क्लासिक सिद्धांत का एक बड़ा उल्लंघन और माप सकता है कि क्वांटम भौतिकी कैसे भ्रमित हो सकती है!

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