真空中存在能量吗

发布时间: 2023-08-20 10:00:41 来源: 励志妙语 栏目: 经典文章 点击: 99

真空能量的介绍简介真空能量(Vacuum,energy)是一种存在于空间中的背景能量,即使在没有物质的空间(称为自由空间(fre...

真空中存在能量吗

真空能量的介绍

简介真空能量(Vacuum energy)是一种存在于空间中的背景能量,即使在没有物质的空间(称为自由空间(free space))亦然存在。真空能量导致了多数基本力的存在。它的效应可以在各式各样的实验中观测到,例如光的自发放射(spontaneous emission)、伽马辐射、卡西米尔效应、范德瓦耳斯尔力、兰姆位移等等。另外它也被认为与物理宇宙学中的宇宙常数项有关。

什么是真空零点能?

一个灯泡中的真空零点能可以摧毁地球吗?如果不能,究竟一个灯泡中的真空零点有多大?

量子理论预示,真空中蕴藏着巨大的本底能量, 它在绝对零度条件下仍然存在, 称为真空零点能。对卡西米尔力(Casimir force,一种由于真空零点电磁涨落产生的作用力)的精确测量,证实了这一物理现象。

现代科学家认为真空并不意味着一无所有,真空是由正电子和负电子旋转波包组成的系统。而与这种现象伴生的能量,称为零点能,也就是说,即使在绝对零度,这种真空活性仍然保持着。狄拉克从量子场论对真空态进行了描述,把真空比喻为起伏不定的能量之海。J. Wheeler估算出真空的能量密度可高达1013J/cm3。

应用前景

这种过程的动态能量可以作为工业能源、未来星际航行能源以及家庭生活等诸多领域的能源。量子真空是一个非常活跃的空间,它充满时隐时现的粒子和在零点线值上涨落的能量场。

早在1891年,科学家尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)在一次演讲中就提到:几个世纪之后,也许我们可以从宇宙中的任意一点提取能量来驱动我们的机械。用今天的科学语言解释,这种能源就是真空零点能,或称空间能、自由能等。

关于零点能的设想来自量子力学的一个著名概念:海森堡测不准原理。该原理指出:不可能同时以较高的精确度得知一个粒子的位置和动量。因此,当温度降到绝对零度时粒子必定仍然在振动;否则,如果粒子完全停下来,那它的动量和位置就可以同时精确的测知,而这是违反测不准原理的。这种粒子在绝对零度时的振动(零点振动)所具有的能量就是零点能。狄拉克从量子场论对真空态进行了生动的描述,把真空比喻为起伏不定的能量之海。J. Wheeler估算出真空的能量密度可高达1095 g/cm^3。

  1948年,荷兰物理学家亨德里克·卡西米尔提出了一项检测这种能量存在的方案。从理论上看,真空能量以粒子的形态出现,并不断以微小的规模形成和消失。在正常情况下。真空中充满着几乎各种波长的粒子,但卡西米尔认为,如果使两个不带电的金属薄盘紧紧靠在一起,较长的波长就会被排除出去。接着,金属盘外的其他波就会产生一种往往使它们相互聚拢的力,金属盘越靠近,两者之间的吸引力就越强。1996 年,物理学家首次对这种所谓的卡西米尔效应进行了测定。华盛顿大学Lamoreaux在他的学生Dev Sen协助下,对卡西米尔效应进行了精确的测量,该测量结果与卡西米尔对这一特殊板间距及几何构形所预测的力相差不超过5%。Lamoreaux在他的实验中,采用镀金石英表面作为他的金属板。另外一块板固定在一个灵敏扭摆的端部。如果该板向着另外一块板移动,则摆就会发生扭转。一台激光器可以以0.01微米的精度测量扭摆的扭转。向一组压电组件施加的一股电流使卡西米尔板移动;而另一电子反馈系统则抵消这一移动,使扭摆保持静止。零点能效应就表现为保持摆的位置所需的电流量的变化。Mohideen等人在加州理工学院作的实验中,在0.1到0.9μm的范围内,用原子力显微镜对卡西米尔力进行的测量结果,与理论值相差不到1%。

什么是真空零点能?中微子和中子有什么区别?

量子理论预示,真空中蕴藏着巨大的本底能量, 它在绝对零度条件下仍然存在, 称为真空零点能。对卡西米尔(Casimir)力(一种由于真空零点电磁涨落产生的作用力)的精确测量,证实了这一物理现象。
  现代科学认为真空并不意味着一无所有,真空是由正电子和负电子旋转波包组成的系统,这种状态的动态能量可以作为工业能源、未来星际航行能源以及家庭生活等诸多领域的能源。量子真空是一个非常活跃的空间,它充满时隐时现的粒子和在零点线值上涨落的能量场。而与这种现象伴生的能量,被称为零点能,也就是说,即使在绝对零度,这种真空活性仍然保持着。早在1891年,科学家忒斯拉(Nikola Tesla)在一次演讲中就提到:几个世纪之后,也许我们可以从宇宙中的任意一点提取能量来驱动我们的机械。用今天的科学语言解释,这种能源就是真空零点能,或称空间能、自由能等。

真空零点能的能量是无限吗

是的。零点能量就是真空能量,根据量子场论的计算,空间的真空中包含着无限多的零点能量。量子理论预示,真空中蕴藏着巨大的本底能量,它在绝对零度条件下仍然存在,称为真空零点能。关于零点能的设想来自量子力学的一个著名概念:海森堡测不准原理。

真空中是否存在能量?

是有的,就算是100%的真空,也能有能量。
解释: 卡西米尔效应解释的很麻烦,容易点吧。经典理论里,所有的一切都是决定性的,没有就是没有,猫死了猫就死了,而量子力学则加入了可能性,因此在你没看见死猫之前猫在一种不死不活的情况下,就算是你对猫零距离开枪,子弹也穿过猫脑,你假如没看见死猫猫还是在一种不死不活的情况下。回到原题,这也代表在实际世界(不是数学世界)1不一定永远是1,因此,在原因该能量是零的真空,其实能从一边抽出能量,让一边暂时成负能量(-1)另一边暂时则是正能量(1),这样就有能量了,只可惜很快就恢复为零。
存在
真空并不是真的"空",虽然看上去空无一物,实际上充满了各种粒子,射线,不断的有粒子创生湮灭。卡西米尔效应就是一个证明
存在

真空有能量吗?

没有绝对真空的存在.Heisenburg Uncertainty principle 海森堡不确定定理指出我们不能同时知道一个物体的能量和惯性.绝对真空中,能量为0,惯性也为0,不符合Uncertainty Principle.能量在绝对真空中会突然产生(就像黑洞周围的能量一样.)这也就是为什么黑洞也叫做白洞.质能的和为0是不可能的,但纯质量为0就是我们一般说的真空.光没有质量.光是光子和光波.有分子的特性,也有波的特性.事实上,所有的东西都有分子和波的特性.电子也有波的特性,只有这样它才会绕着中子转动.光是可以不通过物质而传导的.黑洞有着巨大的引力,强到连光也逃不出.他不会受到压力,也不是由压力产生的.黑洞的大小只跟里边质能和原星球的转动有关.黑洞是星球形成的,只要星球够大,“死亡”后就一定会压缩,引力就会变大,直道形成黑洞.黑洞也是释放能量的,因为绝对真空是不可能的,所以黑洞周围会不断有能量产生.黑洞本来就是清晰的.他吸的质能越多,就会越大,里边的热力(thermodynamics)也会越大,周围的能量放射也就越大.
建议你先学一学广义相对论(讲道重力的原因,)然后再学量子力学.都懂了以后才读一些这方面的专业书籍.黑洞的构造现在物理学家们还没有完全了解.广义相对论否定了牛顿的万有引力定率,量子力学否定了牛顿的运动定律和常见的电学原理.
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