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물리학 자들은 빈 공간의 이상한 양자 변동을 관찰합니다

빈 공간은 Quantum Mechanics에 따르면, 대신, 그것은 존재하는 양자 입자가 튀어 나온다. 이제 물리학 자 팀은 이러한 변동을 방해하거나 증폭시키지 않고 직접적으로 측정했다고 주장합니다. 그러나 다른 사람들은 새로운 실험 측정이 무엇인지 정확히 불분명하다고 말합니다. 이는 양자 역학의 유명한 불확실성 원리에서 유래하는 현상에 적합 할 수 있습니다.

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뉴 멕시코의 Los Alamos National Laboratory의 이론가 인 Diego Dalvit는 "진공 변동의 간접적 인 영향을 관찰 한 많은 실험이있다"고 말했다. "이 [새로운 실험]이 정확하다면, 그것은 [변동] 자체의 첫 번째 직접 관찰 일 것입니다."

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불확실성 원리 덕분에 진공은 입자-항변 입자 쌍이 존재하고 존재하지 않는 채로 윙윙 거립니다. 여기에는 다른 많은 것 중에서 전자-포스턴 쌍과 광자 쌍이 포함되며, 이는 자신의 항 입자입니다. 일반적으로 이러한 "가상"입자는 직접 포착 할 수 없습니다. 그러나 으스스한 그리스 코러스처럼, 그들은 "진짜"세계에 미묘한 영향을 미칩니다.

예를 들어, 존재하지 않는 가상 광자는 무작위로 변동하는 전기장을 생성합니다. 1947 년, 물리학 자들은 필드가 수소 원자 내부의 전자의 에너지 수준을 이동시켜 원자가 방출되는 방사선 스펙트럼을 발견했다. 1 년 후, 네덜란드 이론가 인 헨드릭 카시미르 (Hendrik Casimir)는이 분야가 두 개의 밀접하게 간격을 둔 금속 판에 미묘한 힘을 가해서 함께 압박 할 것이라고 예측했다. 전기장이 판의 표면에 사라져야하기 때문에 전기장의 특정 파괴적인 잔물결 만 플레이트 사이에 들어갈 수 있습니다. 대조적으로, 더 많은 잔물결이 외부에서 판을 밀어서 순 힘을 발휘할 수 있습니다. 카시미르 효과는 1997 년에 관찰되었다.

그러나 지금, 클라우디우스 리크 (Claudius Riek), 알프레드 리 텐스 토퍼 (Alfred Leitenstorfer), 독일 코스탄츠 대학교 (University of Konstanz)의 동료들은 밝은 파도에 미치는 영향을 도표로하여 전기장 변동을 직접 관찰했다고 밝혔다. 실험은 결정을 통해 동시에 촬영하여 훨씬 짧은 광 펄스를 연구하기 위해 개발 한 기술에 대한 리프입니다 (다이어그램 참조). 더 긴 "펌프"펄스는 수평으로 편광되므로 전기장이 옆으로 진동합니다. 짧은 "프로브"펄스는 수직으로 편광된다. 그러나, 결정의 특성은 전기장에 의존하므로 펌프 빔은 프로브 빔의 분극이 변화하고 타원형 패턴을 추적하는 것으로 나타납니다. 펄스 타이밍을 조정함으로써 연구자들은 분극 효과를 사용하여 펌프 파의 전기장의 흔들림을 매핑 할 수 있습니다.

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그러나 진공 변동 자체는 결정에 영향을 미치므로 프로브 펄스의 편광이 될 것이라고 Leitensdorfer는 말합니다. 따라서 진공 필드의 변동을 측정하기 위해 "우리는 프로브 펄스 만 넣었습니다." 평균적으로 고독한 프로브 펄스의 편광은 수직으로 유지되었다. 그러나 많은 반복 시험에 걸쳐 약간 다양했고, 그 소음은 진공 변동의 징후라고 팀은 말합니다.

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분극은 각 펄스의 광자 수의 무작위 변화 또는 "샷 노이즈"로 인해 분극이 다양하기 때문에 효과를 발견하는 것은 평균적인 일이 아닙니다. 두 사람을 간격하게하기 위해 물리학자는 맥박의 지속 시간과 폭을 변화 시키지만 그 안에 광자의 수는 변하지 않습니다. 샷 노이즈는 일정하게 유지되어야하며, 양자 변동의 노이즈는 펄스가 커질 때 줄어 듭니다. 연구원들은 소음에서 몇 퍼센트의 변화, 진공 변동에 영향을 미쳤습니다.

그러나 일부 물리학 자들은 새로운 실험이 실제로 무엇을 측정하는지 의문을 제기합니다. Yale University의 물리학자인 Steve Lamoreaux는 Casimir 효과를 관찰 한 최초의 사람들 중 하나 인 Steve Lamoreaux는 결정의 변동성 광학 특성이 진공 변동을 반영한다고 가정합니다. 그러나 크리스탈의 광학 특성의 변화는 열 변동과 같은 다른 소스를 가질 수 있다고 그는 말했다. "재료 속성은 스스로 변동 할 것입니다."라고 그는 말합니다. "이러한 변동이 진공만으로 어떻게 발생합니까?"

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또한 Leitenstorfer의 그룹이 그러한 변동을 직접 조사한 최초의 것은 아닙니다. 2011 년 캐나다 워털루 대학교의 물리학자인 크리스토퍼 윌슨 (Christopher Wilson)과 동료들은 자연 에 보도했습니다. 그들은 진공 변동을 펌핑하여 실제 광자로 바꿨습니다. 원칙적으로, 그것은 거의 경량으로 거울을 앞뒤로 가속함으로써 수행 할 수 있습니다. 윌슨은보다 실용적인 아날로그를 사용했습니다. 작은 초전도 공동의 유효 길이가 전자적으로 변경 될 수있는 시스템. Leitenstorfer는 새로운 실험이 변동을 증폭 할 필요가 없다는 점에서 윌슨과 다릅니다. 윌슨은 "그것이 차이라는 데 동의하지만, 그것이 기본이라고 생각하지 않습니다."

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Leitenstorfer는 새로운 작업이 이전의 노력에 대한 질적 발전을 초래한다고 주장합니다. "우리는 공간과 시간이 변동함에 따라 진공의 전기장 진폭을 직접 측정함으로써 다른 사람과 비교할 때 상당한 단계를 겪었습니다." 다른 사람들은 그것에 대해 확실하지 않은 것 같습니다.


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