Давайте возьмём стакан с водой, но мы ее не пить будем, а заморозим. Вы знаете что, когда вода кипит и её молекулы двигаются как ужаленные. При нормальных условиях,они также постоянно в движении, а вот когда вода уже стала льдом, движутся ли молекулы? Ну а если мы достигнем абсолютного нуля, что, вроде как, невозможно. Но допустим.
Молекулы уж точно становится и никакой кинетической энергии не будет и в помине. Верно? И да, и нет.В действительности, при такой температуре не исчезает только энергия нулевой точки. Согласно принципу неопределенности гейзенберга, что касается квантовый механических систем, мы не можем когда-либо точно определить одновременно координаты объекта и его скорость, поэтому то молекулы даже при абсолютном нуле, просто не могут остановиться.
Сверхтекучий гелий 4 является отличным примером, касаемо всего этого дела. При атмосферном давлении или пусть даже при абсолютном нуле, он не замерзает и остается жидкостью. Это потому что его энергия нулевой точки достаточно велика, чтобы позволить ему оставаться в жидком состоянии. Все и везде имеет нулевую энергию от частиц до электромагнитных полей.
Физики Джон Уилер и Ричард Фейман вычислили, что энергии нулевой точки, которая поместится в одну лампочку будет достаточно, чтобы вскипятить весь мировой океан. Если это так, то плотность энергии нулевой точки будет на сто десять порядков больше, чем энергия излучения в центре солнца.
Вакуум не является действительно пустым, даже если нет частиц. Есть квантовые поля, в которых постоянно появляются и исчезают виртуальные частицы. Квантовый мир тяжело понять. Когда вроде частиц то уже и нет, все равно есть частицы, которые, то есть, то их нет. Если в реальном мире совершенно нейтральные проводники не притягиваются друг к другу, то в квантовом мире два таких не заряженных проводника таки начинают притягиваться друг к другу.
Длины волн, сравнимые с расстоянием между пластинами и более длины подавляются в области между пластинами. Этот факт приводит к тому, что вне пластин имеется избыточное давление излучение нулевой точки, которая стремится сдвинуть пластины вместе. И тот феномен называется эффект Казимира. Его действие прекращается, когда пластины соприкасаются.
Эффект Казимира
Эффект Казимира является свидетельством того, что во вселенной должно находиться просто море энергии нулевой точки. Однако это не обязательно так. Могут быть и какие-то другие квантово физические объяснения. В научных кругах до сих пор ведутся споры. Однако много работ указывают именно на то, что эффект казимира реален и энергия нулевой точки тоже существует. Допустим. А тогда в чем практический интерес? Как получить из некоторого количества энергии нулевой точки полезную энергию?
Что же, в относительно далеком 1984 году, физик Роберт Форвард предложил мысленный эксперимент. Берем все те же две пластины, которые притягиваются силы казимира. И прикладываем к каждой пластине заряд одинаковой полярности, который в итоге будет отталкивать пластины друг от друга, противодействуя силе казимира.
Таким образом, контролируя подаваемый заряд за счет притяжения и отдаления пластин, можно получить полезную работу, а по факту это будет аккумулятор, который Роберт назвал вакуумно-флуктуационная батарея.
Вообще есть много разных работ по получению полезной энергии из ничего. Даже патент существует, где якобы с помощью эффекта казимира, циркулирующий газ между пластин позволил извлечь энергию из колебания нулевой точки. Но самое интересное разрабатывают в наса. В так называемый игл works laboratories ученые пытаются создать двигательную установку, которая не будет требовать топлива.
Вся работа будет происходить только за счет энергии квантового вакуума. Для запуска ракет и обеспечения тяги современные технологии космического полета почти полностью зависят от использования химических веществ в качестве топлива, включая жидкий кислород, гидразин, композитное твердое топливо и многие другие.
Минусы
Минус здесь достаточно очевидный. Хочешь больше тяги или тяги на более длительный период времени, то возьми с собой побольше топлива. И ученые такие было бы круто просто взять собой небольшой двигатель, который безо всякого топлива будет двигать корабль. Как? За счет квантовых колебаний вакуума.
В игл works используют сложенные проводящие полости для создания тяги которая вызвана отталкиванием виртуальных электронов и позитронов от квантового вакуума. Да звучит максимально непонятно, но если бы это было возможным все что было бы нужно это немного электричества. Однако использование продвинутого космического двигателя они планируют осуществить только концу века. Очень оптимистичный прогноз.
Но планы на покорение энергии нулевой точки грандиозные. Как вы видите всякие генераторы двигатели, а то и контроль гравитационных сил прям как в half-life. Вообще нулевой энергией занимались как Макс Планк, так и эйнштейн, гейзенберг. Так что сложно ее рассматривать просто как хорошо продуманную сказку.
Вернемся к игре. В конце, грави-пушка еще заряжается темной энергией, благодаря чему она может переносить объекты гораздо большей массы и пускать смертельные лучи энергии. Но как она вообще связана с грави-пушкой?
Очевидно, чтобы в конце игры, геймер казался мощным и непобедимым. В итоге, достигнув заветной цели. Однако, совершенно неожиданно для меня, здесь есть некоторая связь. Темная энергия на данный момент является очень непонятной формы энергии, которая пронизывает всё пространство и около 70 процентов во вселенной занимает именно темная энергия.
Главным открытием из наблюдений за сверхновыми типа 1 а в конце 1990-х годов стало расширение нашей вселенной которая к тому же еще происходит с ускорением. Чтобы это понять, ученые рассчитали величину красного смещения света удаленных галактик, которая прямо пропорциональна расстоянию до этих галактик. И вот оно. Их отдаление происходит с некоторым ускорением.А вот особенность энергии нулевой точки заключается в том, что оно оказывает отрицательное давление.
Таким образом энергия нулевой точки совпадает по свойствам с таинственной темной энергией. Но по некоторым предположениям энергия нулевой точки на 120 порядков превосходит ожидаемый результат, из-за чего она должна была бы просто разорвать вселенную в клочья, чего не произошло. Это так называемые проблемы космологической постоянной, но это уже совсем другая история.
В любом случае раз темная энергия ответственна за ускоренное расширение вселенной, значит её высвобождение из грави-пушки объясняла бы такой мощный энергетический луч. А вот как объяснить более мощное притяжение?
Выводы
Столько науки кроется за выдуманной кем-то пушкой, она и гравитацию на лопатки кладет, и тяговым лучом объекты притягивает. А если надо, отталкивает их.даже темная энергия блин как то тут затесалась. Черт возьми эту пушку когда-нибудь вообще удастся создать в реальности? Я не знаю. Или скорее даже, ее точно не удастся воспроизвести в том же виде,как в игре.
Мы можем сколь угодно оправдывать всякие безумные возможности квантовой физикой, но вот сделать что-то аналогичное в нашем мире не удастся. Однако, откуда мы знаем насколько разовьются технологии тяговых лучей. Может, они всё-таки смогут с какого-то минимального расстояния притягивать объекта и удерживать их. А если туда ещё добавит репульсорный луч и он сможет отбрасывать предметы. Но это уже будет грави-пушка по сути.
Еще, может, учёные смогут научиться использовать энергию нулевой точки и получать полезную энергию. В конце концов кто нам запрещает просто помечтать.
