Physik erklären, dass selbst in einem perfekten Vakuum kann die Reibung

Eine der grundlegenden Postulate der modernen Physik besagt, dass in der Umgebung des idealen Vakuum – Raum, nicht enthaltend irgendwelche Materie, nicht existieren kann dieser Prozess, wie die Reibung, weil der Weltraum nicht völlig leer wirken kann diese Kraft auf die Objekte, die durch ihn gehenden.

Trotz dieser gängigen Meinung, die Physiker aus Großbritannien haben festgestellt, dass das untergehende Atom, das durch die Umgebung des vollen Vakuums, wird man die Auswirkungen der Slip Kraft. Darüber hinaus konnten die Wissenschaftler herausfinden, dass dieses Phänomen eher verstärkt, anstatt widerlegt die Allgemeine Theorie der Relativität.

«Wir verbrachten viel Zeit auf der Suche nach möglichen Fehlern in den Berechnungen und noch mehr durch das Studium andere seltsame Ungereimtheiten, bis Sie entdeckten, wie sich herausstellte, eine ziemlich offensichtliche Lösung gibt», — sagte gegenüber dem Portal Phys.org Matthias Соннлайтнер von der University of Glasgow.

Bei der Durchführung der Berechnungen für die Vorhersage des Verhaltens des zerfallenden atoms, mit einem vergehen durch ein perfektes Vakuum, Соннлайтнер und seine Kollegen entdeckt etwas merkwürdiges. Physiker seit langem bekannt, dass das perfekte Vakuum nicht anwenden kann irgendwelche Kräfte auf die Atome, aber doch in besonderer Weise in der Lage, mit Ihnen zu interagieren.

Zu diesem Zeitpunkt haben die Wissenschaftler nicht in der Lage, die Bedingungen zu schaffen den perfekten Vakuum, weil keine Kontrollen nicht in der Lage, um die Reinheit des Experiments, indem die Gewissheit, dass irgendein Atom nicht versickern innerhalb dieses Raumes. Aber die Berechnungen sagen Voraus, dass die theoretische ideale Vakuum tatsächlich gefüllt wird seine eigene Besondere Energie, aber auch «virtuellen» Paaren aus Teilchen-Antiteilchen mit der Möglichkeit, plötzlich erscheinen und ebenso plötzlich verschwinden.

Dies ist die Beschreibung des idealen «leeren, aber nicht leeren» Vakuums ergibt sich aus dem Aspekt der Quantenmechanik, der trägt den Namen heisenbergsche Unschärferelation, spricht über die unzähligen theoretischen virtuellen Teilchen erscheinen und verschwinden im Vakuum in einer zufälligen Zeit. Diese Quanten erzeugen wollen, zufällige Verschiebungen флуктуирующие elektrische Felder und Berechnungen des Teams aus Glasgow beschreiben, wie diese Felder interagieren mit den Atomen, Bewegung in diesem Moment durch den Raum des Vakuums, Energie zu absorbieren und den übergang in den angeregten Zustand.

In dem Maße, wie sich im Zustand der Erregung Atom zerfallen wird mehr auf das niedere Energiezustand, wird er in der Lage, in eine zufällige Richtung zurückzuweisen Photonen (Teilchen des Lichts). Forscher haben berechnet, dass wenn sich das Atom strahlt ein Photon seine Bewegung in der entgegengesetzten Richtung, dann in diesem Moment wird die Rutschkupplung erzeugt eine Kraft, die erscheint als eine Reduktion der Geschwindigkeit der Bewegung dieser Atome. Wenn in der Praxis ist es wirklich so, dann wäre es unvereinbar mit dem Grundsatz der Relativität, da in diesem Fall angenommen werden, dass der «Beobachter», je nachdem, wo er steht in Bezug auf dieses Atom, muss sehen das Atom, das sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten.

Соннлайтнер sagt, dass sein Team «verbrachte Wochen, um die richtige Antwort zu finden», und die Entscheidung kam zu unerwartet einfachen Formel E = mc². Die Wissenschaftler erkannten, dass das untergehende Atom in seiner Bewegung und Strahlung Photon in eine zufällige Richtung wird dabei zu verlieren eine kleine Menge an Energie, sondern auch Masse. Dies ist die Menge der Masse wird als Masse defekt, und dieser Wert ist so winzig, dass er nie gemessen wurde in diesem Kontext vor.

«das Ist die Masse in der berühmten Gleichung E = mc² Einstein, das beschreibt die Energiemenge, die zur Trennung von Atomkern auf seiner konstituierenden Protonen und Neutronen. Es wird auch als Bindungsenergie des Kernes. Der Begriff ist weit verbreitet in der Kernphysik, die sich mit den großen Energien der Kommunikation, sondern in der Regel als unerheblich im atomaren Optik, da operiert sehr kleinen energetischen Werten».

Wenn die Forscher reingelegt wurde Wert Mangels Masse in Ihre Berechnungen verwendet und die Formel E = mc² für die Lösung, fanden Sie, dass bei Verlust von unbedeutenden Werte für die Masse beim Zerfall Atom tatsächlich verliert etwas an Schwung, aber nicht die Geschwindigkeit.

In der Beziehung zwischen Reibung, Impuls und Geschwindigkeit, wo Reibung betrachtet würde als Ergebnis der änderung des Impulses infolge des Verlustes der Geschwindigkeit, die Wissenschaftler betrachten den Verlust des Impulses als Ergebnis der Veränderung der Masse des atoms. Seine Geschwindigkeit dabei konstant bleibt, wie sollte. Somit, die Reibung im Vakuum nicht gegen die Relativitätstheorie. Tatsächlich ist ein solches Verhalten vorhergesagt in der speziellen Relativitätstheorie, die besagt, dass der Verlust der Masse induzieren kann kaum spürbaren Verlust des Impulses.

«Ihre Berechnungen zeigten wir, dass das untergehende Atom wirklich konfrontiert mit der macht, das die ähnlichkeit mit Reibung. Aber diese Energie wird in Form von änderungen des Impulses infolge der Veränderung des inneren Wertes der Masse und der Energie des atoms, und es ist nicht im Zusammenhang mit der Verlangsamung».

Die Forscher wollen Nun überprüfen, ob dieses Phänomen manifestieren, wenn das Atom absorbieren aber nicht emittieren Photonen. Und vielleicht diese Informationen können zur Erklärung der Ergebnisse noch einer Forschung, die auch deutete auf das Vorhandensein von Reibung in einem perfekten Vakuum. Im Jahr 2011 Physiker vermuten, dass das Vakuum kann in der Tat besitzen Friktion, wenn ein großes Volumendie darin enthaltenen «virtuellen» Teilchen bewegt sich in die entgegengesetzte Richtung gelegenem des physikalischen Objekts.

Beweisen Sie es in der realen Welt noch nicht gelungen, aber eine Sache, die sicherlich bekannt ist schon jetzt: manchmal seltsame Dinge geschehen in der leere.