LINUX.ORG.RU
ФорумTalks

[физикам] Масса вакуума

 


0

0

Навеяло топиком про массу гравитационного поял

Есть такая штука как Эффект Казимира

Но если есть сила, сколь бы малой она не была, значит она может произвести какую-то работу, значит из вакуума при этом будет взята какая-то энергия. А как установил еще Оливер Хевисайд, E=mc^2

Значит вакуум обладает массой? Энергия ведь не может браться совсем из ничего, что там такого в вакууме меняется после работы по перемещению пластин?

★★★★★
Ответ на: комментарий от lepton

>> пользуясь случаем: посоветуйте хорошие книги по квантовой механике, можно лекции даже, чем новее, тем лучше, только без явного мракобесия

Традиционно: ландалифшиц и фейман

cathode
()
Ответ на: комментарий от Terrens

интересно, вы всех, кто называет вас дураком, просите себя заигнорить?

это ваш способ избегать самоанализа?

lepton
()
Ответ на: комментарий от lepton

Увы, здесь как раз тот случай, когда нужно много курсов, хороших и разных. Главное тут — не пытаться втыкать в Ландау. Из тех что понравились:

  • Блохинцев Д.И. Основы квантовой механики
  • Дирак П.А.М. Принципы квантовой механики
  • Ферми Э. Лекции по квантовой механике
  • Давыдов А.С. Квантовая механика

Но это вводные. Из них сразу про вакуум вы вряд ли узнаете. Мы вот по специальности «физика твердого тела» даже и не затрагивали его ни разу.

mclaudt
()
Ответ на: комментарий от cathode

>>Традиционно: ландалифшиц и фейман

Традиционно ландавшица для квантов советовать могут только те, кто его не открывал ни разу. Ну или гении, что в данном случае маловероятно.

mclaudt
()
Ответ на: комментарий от isden

O_O

вакуумом определили любой газ с давлением ниже атмосферного.

O_O

У меня была примерно такая же реакция, потому и запомнил. Хотя после того как такое определение дали на первой лекции, его сразу же забыли. Такой вот непривычный «вакуум» в курсе нигде не встречался :-]

Camel ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от af5

> кинетическая энергия берется из взаимной потенциальной энергии двух пластин, на которые взаимнопротивоположно действует сила вызванная эффектом Казимира

Формально это так, если например, начать считать эту кинетическую энергию.

в конечном итоге поменялась энтропия (уменьшилась потенциальная энергия)

так понятнее?

Загвоздка в том, что в данном случае нет никакого потенциального поля. Как например, если пластины были бы электрически заряжены или считалось притяжение, вызванное гравитационной массой этих пластин.

И в итоге так и неясно что выступает энергетическим резервуаром, вернее, каким образом, потому что таковым является вакуум.

По ссылке в качестве хорошей аналогии был приведен эффект взаимного притяжения кораблей в волнующемся море, когда из-за кораблей волнение между ними слабее, чем в окружающем море и в итоге на них начинает действовать притягивающая сила, что может даже привести к столкновению.

В данном случае понятно, что движение кораблей уменьшает энергию колебаний *всего* моря, то есть уменьшает волнение моря.

Но что это означает в случае с вакуумом неясно, учитывая что флуктуации являются и без того вырожденным случаем, который формально некуда уменьшать далее, иначе это будет приводить к нарушению принципа неопределенности.

praseodim ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от praseodim

нифига не у любых

я вот вообразил огромное тело, жирное, складчатое, потное, волосатое тело

но у него ведь нет гравитации?

lepton
()
Ответ на: комментарий от praseodim

И таки к теме, если есть энергия, значит получается, что вакуум имеет гравитационную массу. Что звучит дико.

praseodim ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от praseodim

а вот я представляю, как это тело забирается на меня, давит своей многотонной массой, от запаха пота тошнит, обвислая склизкая грудь болтается у самых моих губ... я задыхаюсь, мне не хватает воздуха, меня вот-вот раздавит... АААААА!!

а вы говорите, у них нет массы -))

lepton
()
Ответ на: комментарий от praseodim

> в данном случае нет никакого потенциального поля.

Разве каждая пластинка не будет иметь некую потенциальную энергию относительно другой?

Terrens
()
Ответ на: комментарий от praseodim

С эффектом Казимира дело обстоит так.

При квантовании класического электромагнитного поля квантовый гамильтониан (в каноническом представлении) записывается в виде бесконечной суммы гамильтонианов, совпадающих по форме с гамильтонианом одномерного гармонического осциллятора. Проблема возникает с тем, что отдельные «осцилляторы» обладают т.н. нулевой энергией, т.е. энергия их основного состояния отлична от нуля (отсчитываемого от «дна» потенциальной ямы). В случае поля таких осцилляторов бесконечно много, и нулевая энергия также оказывается бесконечной. Иногда энергию этих нулевых колебаний называют «собственной энергией» физического вакуума, которая, т.о. в теории поля оказывается бесконечной.

Проблема решается так, что эта энергия ненаблюдаема, и мы смещаем начало отсчета таким образом, чтобы она равнялась нулю. В рамках теории, не учитывающей гравитацию это довольно естественно, поскольку во всех теориях играют роль только разности полных энергий, а не ее абсолютное значение. Проблемы начинаются тогда, когда включается в рассмотрение гравитация, поскольку в ней важна полная энергия и теперь, вообще говоря, неплохо было бы придать смысл собственной энергии вакуума.

На сегодняшний день полагают, что именно собственная энергия вакуума ответственна за ускорение расширения Вселенной («темная энергия»).

Эффект Казимира же, это ситуация, когда мы модифицируем энергию вакуума при помощи введения в нее тел — модификация граничных условий (теперь в пространстве допустимы не всякие волны, а только те, которые имеют узлы на пластинах, т.к. на проводнике тангенциальная составляющая электрического поля должна быть равна нулю). Нулевая энергия изменяется на конечную величину, оставаясь, тем не менее, ненаблюдаемой, однако разность наблюдать можно — она проявляется в виде взаимодействия пластин.

Это классическое объяснение, однако тов. Лифшиц предложил альтернативную теорию (которая ведет к тем же формулам!) рассматривая флуктуации зарядов в САМИХ ТЕЛАХ. Его теория дисперсионных взаимодействий предсказывает ту же формулу для силы взаимодействия двух пластин в вакууме без обращения к флуктуациям самого вакуума, а только лишь к флуктуациям зарядов в теле. Простейшим примером служит дисперсионное взаимодействие двух атомов инертного газа — квантовая корреляция движения электронов в атомах приводит к «предпочтению» флуктуаций с более низкой энергией, что выражается в возникновении силы притяжения между атомами.

annoynimous ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от annoynimous

Большое спасибо, все очень наглядно.

Единственно странно: неужели такое математически абстрактное представление пластины как тонкой плоскости краевых условий корректно, при нашем-то знании об её атомной структуре и толщине, много большей, чем длина световой волны?

mclaudt
()
Ответ на: комментарий от lepton

>никто ничего не слышал о Хэвисайде?

хренасе неслышал. его именем одна из обобщённых функций называется.

timth ★☆
()
Ответ на: комментарий от mclaudt

Как я понимаю, за притяжение ответственны длинноволновые флуктуации, а не коротковолновые, поэтому детали молекулярной структуры тела становятся несущественными. Впрочем, Лифшиц вывел формулы не только для идеальных проводников, но и диэлектриков в конечной проницаемостью, а так же изучил температурную зависимость дисперсионных сил (когда играют роль не только квантовые, но и температурные флуктуации).

annoynimous ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от annoynimous

>>за притяжение ответственны длинноволновые флуктуации

А ведь действительно, при наложении граничных условий бесконечный спектр возможных частот нулевых колебаний обрезается до дискретного, но уплотняющегося на бесконечности (по частоте), поэтому-то коротковолновая часть энергии «не замечает» их наложения, чего не скажешь о длинноволновой...

Мдя, красиво однако.

mclaudt
()
Ответ на: комментарий от praseodim

>Загвоздка в том, что в данном случае нет никакого потенциального поля. Как например, если пластины были бы электрически заряжены или считалось притяжение, вызванное гравитационной массой этих пластин.

полагаю разумнее предположить что природа этого _типа-поля_ не совсем ясна на данном этапе развития науки, а вовсе не пытаться отрицать очевидное. На фоне всевозможных ядерных взаимодействий и квантовых эффектов выглядит не так уж и необычно.

af5 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от af5

полагаю разумнее предположить что природа этого _типа-поля_ не совсем ясна на данном этапе развития науки

До, до, давайте введем новую сущность!

wfrr ★★☆
()
Ответ на: комментарий от wfrr

белка меняй барыгу, он толкает тебе палёные орешки

af5 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от lepton

Цитируем lepton

почему тогда никто ничего не слышал о Хэвисайде?

ничего, что ионосфера называется «слоем Хевисайда»?

demidrol ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от ip1981

ip1981> Масса и энергия суть одно и то же.

Ты двоечник. Масса - мера инертности. Энергия - мера взаимодействия.

Quasar ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от demidrol

>>Ы? Ткните в то место, где эта ступенька стала обобщенной функцией. Вот ее производная — другое дело.

Строго говоря, ступенька тоже обобщенная функция, хотя товарищ и явно имел в виду Дирака а не Хевисайда.

mclaudt
()
Ответ на: комментарий от Quasar

Сам-то понял, что сказал? ;-)

А если бы тело ни с чем не взаимодействовало,
оно имело бы массу?

ip1981 ☆☆
()
Ответ на: комментарий от Quasar

И вообще масс, энергия, импульс, проч. хренотень - это всё категории познания, способы упорядочивания сознания. Они не существуют сами по себе. В теории E=mc^2 (в СИ) - вроде различны, но в ест. системе E=m,
так же как B=H в гауссовой системе (электродинамика).

Курите Сена.

Разделение массы и энергии - болезнь разума.

ip1981 ☆☆
()
Ответ на: комментарий от one_more_hokum

> И за счёт чего-же, интересно, т.н. «солнечный ветер» воздействует на объекты?

А я всегда думал, что солнечный ветер - это плазма.

sign
()
Ответ на: комментарий от ip1981

> E=mc^2

Как же я устал от этой формулы....

Чем она лучше, чем 1 + e^(i π) = 0?

Кстати из этой формулы следует, что разделение e и π тоже болезнь разума?

sign
()
Ответ на: комментарий от ip1981

ip1981> Разделение массы и энергии - болезнь разума.

Двоечник неспособный, как ты не можешь понять простую истину о том, что то уравнение говорит, что масса m обладает энергией E, которая равна E=mc^2 ?

Quasar ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Quasar

Нахрена разделать массу и энергию, если они ВСЕГДА связаны, причём пропорционально?

ip1981 ☆☆
()
Ответ на: комментарий от Quasar

Вас же не смущает, что энергия в поле тяжести и энергия кинетическая - это просто ЭНЕРГИЯ, хотя вроде они совершенно различны. Вас не смущает, что гравитационная и инертная масса по сути различны, кстати, которую ставить в E=mc^2? А почему?

Плюс совершенно не ясно, что такое масса и энергия, зато E=mc^2 (бритва Оккама) оставляет всего одну неясность, вместо двух.

Ещё разделение первого и ворого замечательного предела - тоже болезнь разума, потому что sin x/x -> 0 и sh x/x -> 0.

ip1981 ☆☆
()
Ответ на: комментарий от Eddy_Em

F=km_1m_2/r^2
F=ma
k подобран так, что m_1=m.

Гравитационная масса _пропорциональна_ инертной.

Если положить c=1, то E=m.
В какой теории E отлично от m?

ip1981 ☆☆
()
Ответ на: комментарий от ip1981

>Вас же не смущает, что энергия в поле тяжести и энергия кинетическая - это просто ЭНЕРГИЯ, хотя вроде они совершенно различны

По РТГ, разве, не идентичны?

KRoN73 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от KRoN73

Это в СИ!

Положите hbar=1, c=1, e=1 и получите E=m.

В СИ H и B (магнитное поле) различны (B=\mu\mu_0 H, или наоборот)
а в гауссовой они равны.

Не может физика зависеть от выбора единиц.

ip1981 ☆☆
()
Ответ на: комментарий от KRoN73

> По РТГ, разве, не идентичны?

Нет. Их тождество - это основа РТГ. Если вдруг окажется (в результате более точных опытов, или вселенского пепца), что они не пропорциональны, вся РТГ летит к чёрту.

ip1981 ☆☆
()
Вы не можете добавлять комментарии в эту тему. Тема перемещена в архив.