应《网络安全法》要求，自2017年10月1日起，未进行实名认证将不得使用互联网跟帖服务。为保障您的帐号能够正常使用，请尽快对帐号进行手机号验证，感谢您的理解与支持！

24小时热门版块排行榜    

小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 交叉学科 » 两个平行的金属板在卡西米尔力的作用下靠近时，真空能做功么？
341/4返回列表1234下一页
查看: 2613  |  回复: 33
只看楼主 @他人 存档 新回复提醒 (忽略) 收藏    在APP中查看

jugengfans

金虫 (正式写手)

[求助] 两个平行的金属板在卡西米尔力的作用下靠近时，真空能做功么？

1. 卡西米尔力是真空虚粒子产生的效应。那么在金属板靠近的时候，这种力做功，是不是相当于真空能转化为了动能？是不是对应于真空能的提取？

2. 最近几年有人在做了卡西米尔斥力的实验，理论预测与实验符合，如果说平行板之间的引力是由于内部虚粒子振动模式受限导致金属板两侧的辐射压不同所致的，那么另一种卡西米尔斥力又是如何产生的？可否简述其原理？
回复此楼

» 猜你喜欢
1楼 2012-05-08 22:11:13
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖
回帖置顶 ( 共有1个 )

jugengfans

金虫 (正式写手)
jugengfans: 回帖置顶 2012-05-21 07:47:05
最后一个问题，在石墨片这样的片层结构表面，存不存在卡西米尔力？
卡西米尔引力力的产生要求金属板都是金属的（卡西米尔斥力不一样，其实道理应该一样，都是真空场的虚粒子辐射压差异），那对这个薄层的厚度有没有限制？单原子层的金属层可以作为金属板，提供相同的边界条件么。那这么说表面的石墨片应该具有比体相中更紧密的间距和吸附能。
赞一下 回复此楼
27楼2012-05-18 22:42:49
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖
回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

walk1997

金虫 (著名写手)
引用回帖:
18楼: Originally posted by jugengfans at 2012-05-16 20:34:30:
谢谢你的热心回答！金属板相互靠近的过程中，改变了真空电磁场的边界条件，从而导致电磁场能量密度的降低。在这个过程中金属板的电荷能量增加。

从另一个角度看，在金属板中，似乎电荷之间存在着这么一种卡西 ...

耦合常数就是 e^2/4pi  (e是电子电荷)
传统的卡西米尔力理论计算(认为真空零点能导致卡西米尔力)
其结果和耦合常数无关的
但是Jaffe认为耦合常数是0的时 就没卡西米尔力
耦合常数无穷大的时候 则给出传统卡西米尔力的计算结果
(这里面的故事  不了解究竟是怎么样状况和发展.......
或许有专门做这方面理论和实验的人来讲讲 会更清楚 : ( )
------------------------------------------------------------------------------
绝缘体和半导体情况 和导体情况的边界条件不一样的缘故
导致前者的卡西米尔力性质不一样吧
我觉得wiki上的论述比较完整了 估计细致的了解
需要看里面的参考文献
赞一下(1人) 回复此楼

» 本帖已获得的红花（最新10朵）

jugengfans
19楼2012-05-17 06:11:40
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

walk1997

金虫 (著名写手)
引用回帖:
23楼: Originally posted by jugengfans at 2012-05-17 17:09:13:
另外一个问题，真空既然是虚粒子的海洋，有基态，有零点能，广义相对论里面质能等效，质量让空间弯曲，那么真空会让空间弯曲么？如果真空能变化，等效质量发生变化，那么对其余东西的引力会不会减小呢？

我是觉得不能把 真空看成是虚粒子的海洋之类的看法
虚粒子只是一个非物理的描述手段  
真空就是基态 (不是有基态吧?)
零点能指的应该是体系的基本的固有的能量  
真空的时候 其他能量为0(大部分情况下能量最低 就去为0) 这个零点能就是真空的能量了 但是这个能量在量子场论中是无穷大
一般用正规乘积把它直接去掉 不认为它有任何的物理意义
(在卡西米尔效应中 传统的认为这一零点能有意义 我个人还真感觉这似乎和传统量子场论有些不协调 把卡西米尔效应看成是种剩余相互作用 可能更好......不知道专业人士是怎么看的....)
它对广义相对论的影响 应该都不清楚吧
因为引力的量子理论谁也不知道是什么样
另外 这个零点能和引力中的宇宙学常数应该也没关系 量级差别太大
赞一下(1人) 回复此楼
24楼2012-05-18 10:24:14
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖
普通回帖

jugengfans

金虫 (正式写手)
顶帖啊！！！求回答
回复此楼
2楼2012-05-11 16:20:29
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

yiluwangxi

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★
jugengfans: 金币+2, 谢谢，有人想这个问题就好，上次在李淼老师的博客留言，都没人回答 555 2012-05-14 23:55:29
个人认为，个人认为：
真空其实不空，它只是场的基态，它也可以具有能量，正如场的激发态具有能量一样。
一般情况下，真空的能量是常数，不能利用。
这个卡西米尔的情况，只不过是，想了一种巧妙方式，利用了真空的能量。
赞一下 回复此楼
3楼2012-05-12 08:37:01
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

leguminosae
4楼2012-05-12 09:05:08
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

jugengfans

金虫 (正式写手)
引用回帖:
3楼: Originally posted by yiluwangxi at 2012-05-12 08:37:01:
个人认为，个人认为：
真空其实不空，它只是场的基态，它也可以具有能量，正如场的激发态具有能量一样。
一般情况下，真空的能量是常数，不能利用。
这个卡西米尔的情况，只不过是，想了一种巧妙方式，利用了真 ...

那么，既然靠近的时候卡西米尔力对金属盘做功了，岂不是真空的能量转化成了动能了么？
反过来，把金属盘拉开，岂不是是在往真空中注入能量？

通常情况下是不考虑真空能的，那如果测量这个系统除了真空能外所有的能量之和，岂不是不守恒了？
赞一下 回复此楼
5楼2012-05-14 23:54:52
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

leongoall

专家顾问 (知名作家)

P-M-I之初生牛犊
请楼主科普一下，啥叫卡西米尔力啊？
赞一下 回复此楼
趁年轻，多折腾！曾年轻，折腾过？！
6楼2012-05-15 03:32:15
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

yiluwangxi

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★
jugengfans: 金币+2 2012-05-15 23:48:26
引用回帖:
5楼: Originally posted by jugengfans at 2012-05-14 23:54:52:
那么，既然靠近的时候卡西米尔力对金属盘做功了，岂不是真空的能量转化成了动能了么？
反过来，把金属盘拉开，岂不是是在往真空中注入能量？

通常情况下是不考虑真空能的，那如果测量这个系统除了真空能外所 ...

那么，既然靠近的时候卡西米尔力对金属盘做功了，岂不是真空的能量转化成了动能了么？
反过来，把金属盘拉开，岂不是是在往真空中注入能量？
=======================
个人认为，差不多吧。
通常情况下是不考虑真空能的，那如果测量这个系统除了真空能外所有的能量之和，岂不是不守恒了？
==================================
把真空抛开谈论能量守恒似乎不妥。你把真空包含进去，能量还是守恒的嘛。个人认为。
赞一下 回复此楼
7楼2012-05-15 04:39:39
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

jugengfans

金虫 (正式写手)
★ ★
leongoall: 金币+2, 自己的理解，不错！ 2012-05-16 04:21:47
引用回帖:
6楼: Originally posted by leongoall at 2012-05-15 03:32:15:
请楼主科普一下，啥叫卡西米尔力啊？

我也不是很懂，讲讲自己的理解。

按照量子电动力学，真空不空，有虚粒子涨落（不确定性原理）。虚粒子(如虚光子)涨落会影响电子的运动，比如在高能级的电子会自发跃迁到低能级，就是受这种涨落影响。还有著名的兰姆移位。同实际粒子一样，虚粒子会对物体施加一个辐射压。在通常情况下，这种辐射压如同物体浸入一个气室中，各个是互相抵消的。而在两块挨得很近（一般来说在1um-10nm之间）金属板中，两板之间的虚粒子可以取值的频率受限（类似于驻波，限制了其波长的取值范围，而外面的虚粒子取什么频率都可以）。因此平均下来，外面的虚粒子施加在金属板上的辐射压就比内部虚粒子要强，这就导致一个指向中间的卡西米尔力。

这个力的大小与距离的4次方成正比，因此比范德瓦尔斯力衰减的更慢（记得那个6-12次方的形式吧），因此在10nm-1um之间，成为金属物体之间的主要相互作用。
它会导致一些partical粘附在表面。

问题是，这个力是由真空涨落产生的，那这么说的话，似乎是真空在做功。
美国已经有提取真空能的装置了，不过目前科学界似乎还不接受这一看法。真空能太玄乎，人们说宇宙中有73%的暗能量，其中真空能是一个可能的选项。
赞一下 回复此楼
8楼2012-05-16 00:18:27
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

jugengfans

金虫 (正式写手)
引用回帖:
7楼: Originally posted by yiluwangxi at 2012-05-15 04:39:39:
那么，既然靠近的时候卡西米尔力对金属盘做功了，岂不是真空的能量转化成了动能了么？
反过来，把金属盘拉开，岂不是是在往真空中注入能量？
=======================
个人认为，差不多吧。
通常情况下是不考 ...

但是但是，这个真空能做了功，那真空的能量不就成负的了么。这有点玄乎吧
赞一下 回复此楼
9楼2012-05-16 00:19:58
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

jugengfans

金虫 (正式写手)
引用回帖:
6楼: Originally posted by leongoall at 2012-05-15 03:32:15:
请楼主科普一下，啥叫卡西米尔力啊？

http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5 ... 3%E5%B0%94%E5%8A%9B
卡西米尔力
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%98%AD%E5%A7%86%E4%BD%8D%E7%A7%BB
兰姆位移

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。

为什么范德瓦耳斯力也算？
赞一下 回复此楼
10楼2012-05-16 00:23:48
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖
相关版块跳转 我要订阅楼主 jugengfans 的主题更新
341/4返回列表1234下一页
普通表情 龙 兔 虎 猫
信息提示
关闭
请填处理意见
关闭