Энергия пустоты: Топливо из «ниоткуда»
Напомним, что с точки зрения квантовой механики физический вакуум в принципе не может быть абсолютной пустотой. Из-за локальных флуктуаций в нем постоянно рождаются пары частиц и античастиц — и снова исчезают. Эти частицы возникают «как бы из ничего», и моментально исчезают снова, так что вполне оправданно именуются «виртуальными».
Однако представим теперь, что мы внесли в этот вакуум пару зеркальных поверхностей. Среди других виртуальных частиц образуются, конечно, и обычные фотоны, и на их судьбу зеркала будут иметь самое радикальное влияние. Те фотоны, длина волны которых целое или полуцелое число раз уложится в расстояние между зеркалами, будут резонансно усиливаться, а все остальные — подавляться (заметим, что зеркала должен разделять очень малый промежуток, сравнимый с длиной волны фотона). В итоге между пластинами в каждый конкретный момент фотонов будет меньше, чем снаружи. Возникнет давление — зеркала будут притягиваться «силой пустоты»!
Этот интереснейший эффект предсказан еще в середине прошлого века Хендриком Казимиром и получил его имя, а в 1997 г. был подтвержден экспериментально. Предлагаются самые разные способы использовать эту «энергию ничто» — ученые даже научились обращать давление вспять и заставлять пластины отталкиваться (читайте: «Отталкивающий Казимир») — однако никаких практически полезных предложений до сих пор не существовало.
Израильский ядерщик Александр Фейгель (Alexander Feigel) предложил обратиться не к силе притяжения, которое могут создавать виртуальные частицы, а к их собственным свойствам. Если мы приложим к вакууму электромагнитное поле, на виртуальные частицы будет действовать сила Лоренца. Такое происходит и без нашего вмешательства, только все эти воздействия взаимно компенсируются. Однако, как подсчитал Фейгель, в некоторых случаях мы можем добиться их ненулевой суммы.
К примеру, мы можем внести в вакуум вращающиеся заряженные наночастицы, и под их влиянием граничные условия уравнений, описывающих появления виртуальных частиц, изменятся так, что появление определенных будет стимулироваться. Виртуальные частицы создадут тягу, толкающую объект, как реактивная струя — конечно, чрезвычайно слабая, но зато не требующая никакого «топлива», кроме энергии, необходимой для вращения массива наночастиц.
Красота выкладок Фейгеля подчеркивается тем, что их вполне реально проверить на практике. Ученый сам предлагает эксперимент с использованием массива наночастиц из FeGaO3, который достаточно вращать с особыми параметрами, чтобы возможно было зафиксировать тягу. Он назвал это «квантовым колесом» — словом, все для проверки уже имеется, осталось поставить эксперимент. Если, конечно, найдется смельчак, который потратит достаточно времени, средств и усилий на проверку столь «безумной» идеи.
По информации physics arXiv blog
