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灵敏的扭矩传感器可探测真空中量子摩擦

发布时间:2020/1/15编辑:Ma Liang 人气:2985

  【阿仪网 行业资讯】一般意义上的真空指没有任何实物粒子存在的空间,但什么都没有的空间是不存在的。而假设你把一个空间的气体都赶跑,会发现还是不时有基本粒子在真空中出现又消失,无中生有。物理上的真空实际上是一片不停波动的能量之海。当能量达到波峰,能量转化为一对对正反基本粒子,当能量达到波谷,一对对正反基本粒子又相互湮灭,转化为能量。

  科学家们为了探测真空中量子摩擦,进行了自旋实验。将一个旋转的纳米颗粒悬浮在真空中的激光束中,可以测量微小的扭转力,使其成为迄今为止较为灵敏的扭矩检测器。

  首先,我们要知道扭矩传感器是对各种旋转或非旋转机械部件上对扭转力矩感知的检测。扭矩传感器将扭力的物理变化转换成精确的电信号。扭矩传感器可以应用在制造粘度计,电动(气动,液力)扭力扳手,它具有精度高,频响快,可靠性好,寿命长等优点。

  此外,研究人员表示,该设备有一天可能探测到一种名为真空摩擦的难以捉摸的量子效应。“这是世界上较快的人造转子,”印第安纳州普渡大学的物理学家Tongcang Li说。

  当运行100秒时,传感器可以测量到大约0.4万亿分之一牛顿米的扭矩。相比之下,扭开一个汽水瓶的瓶盖大约需要1牛顿米的扭矩。研究人员1月13日在《自然-纳米技术》(Nature Nanotechnology)杂志上报告说,这种装置的灵敏度大约是以前较好的扭矩传感器的700倍。

  该设备非常敏感,可以用来观察真空摩擦的微小影响,这是一种违反直觉的量子效应,即一个物体在真空中快速旋转时会感到阻力——尽管它被虚无包围。科学家们正在用自己的知识,来带我们了解这个世界。

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