वैक्यूम ऊर्जा

वैक्यूम एनर्जी एक अंतर्निहित पृष्ठभूमि ऊर्जा है जो पूरे ब्रह्मांड में अंतरिक्ष में मौजूद है।^[1] वैक्यूम ऊर्जा शून्य-बिंदु ऊर्जा का एक विशेष मामला है जो कितना वैक्यूम है से संबंधित है।^[2]

Unsolved problem in physics:

Why does the zero-point energy of the vacuum not cause a large cosmological constant? What cancels it out?

(more unsolved problems in physics)

वैक्यूम ऊर्जा के प्रभावों को प्रायोगिक रूप से विभिन्न घटनाओं जैसे सहज उत्सर्जन, कासिमिर प्रभाव और भेड़ के बच्चे की पारी में देखा जा सकता है, और भौतिक ब्रह्माण्ड विज्ञान पर ब्रह्मांड के व्यवहार को प्रभावित करने के लिए सोचा जाता है।कॉस्मोलॉजिकल स्थिरांक की ऊपरी सीमा का उपयोग करते हुए, मुक्त स्थान की वैक्यूम ऊर्जा 10 होने का अनुमान लगाया गया है⁻⁹ जूल्स (10 (10)^-2 erg s), या ~ 5 gever प्रति क्यूबिक मीटर।^[3] हालांकि, क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स में, लोरेंट्ज़ कोवरियनस के सिद्धांत के साथ स्थिरता और प्लैंक स्थिरांक के परिमाण के साथ 10 का बहुत बड़ा मूल्य का सुझाव देता है¹¹³ जूल प्रति क्यूबिक मीटर।इस विशाल विसंगति को कॉस्मोलॉजिकल निरंतर समस्या के रूप में जाना जाता है या, बोलचाल की भाषा, वैक्यूम तबाही।

मूल

क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत में कहा गया है कि सभी मौलिक क्षेत्र (भौतिकी) , जैसे कि विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र, अंतरिक्ष में प्रत्येक बिंदु पर परिमाणीकरण (भौतिकी) होना चाहिए।^{[citation needed]} भौतिकी में एक क्षेत्र की कल्पना की जा सकती है जैसे कि अंतरिक्ष को इंटरकनेक्टेड वाइब्रेटिंग बॉल्स और स्प्रिंग्स से भरा गया था, और मैदान की ताकत इसकी आराम की स्थिति से एक गेंद के विस्थापन की तरह है।सिद्धांत में कंपन की आवश्यकता होती है, या अधिक सटीक रूप से परिवर्तन की आवश्यकता होती है, इस तरह के एक क्षेत्र को प्रश्न में विशेष क्षेत्र के लिए उपयुक्त लहर समीकरण के अनुसार प्रचारित करने के लिए।क्वांटम फील्ड थ्योरी के दूसरे परिमाणीकरण के लिए आवश्यक है कि प्रत्येक बॉल -स्प्रिंग संयोजन को मात्राबद्ध किया जाए, अर्थात्, अंतरिक्ष में प्रत्येक बिंदु पर क्षेत्र की ताकत को मात्राबद्ध किया जाए।कैनोनिक रूप से, यदि अंतरिक्ष में प्रत्येक बिंदु पर क्षेत्र एक हार्मोनिक थरथरानवाला है, तो इसका परिमाणीकरण प्रत्येक बिंदु पर एक [[ क्वांटम लयबद्ध दोलक ]] रखता है।क्षेत्र के उत्तेजना कण भौतिकी के प्राथमिक कण ों के अनुरूप हैं।इस प्रकार, सिद्धांत के अनुसार, यहां तक कि खालीपन में एक विशाल जटिल संरचना है और वैक्यूम के इस मॉडल के संबंध में क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत की सभी गणनाएं की जानी चाहिए।

सिद्धांत वैक्यूम पर विचार करता है, जो एक कण के समान गुण होता है, जैसे कि प्रकाश, ऊर्जा, और इसी तरह के मामले में स्पिन (भौतिकी) या ध्रुवीकरण (तरंगें)।सिद्धांत के अनुसार, इन गुणों में से अधिकांश औसतन शब्द के शाब्दिक अर्थ में वैक्यूम को खाली छोड़ देते हैं।एक महत्वपूर्ण अपवाद, हालांकि, वैक्यूम ऊर्जा या ऊर्जा का वैक्यूम अपेक्षा मूल्य है।एक साधारण हार्मोनिक ऑसिलेटर की मात्रा को कम करने के लिए सबसे कम संभव ऊर्जा, या शून्य-बिंदु ऊर्जा की आवश्यकता होती है

{E}={\frac {1}{2}}h\nu .

अंतरिक्ष में सभी बिंदुओं पर सभी संभावित ऑसिलेटर पर सारांश एक अनंत मात्रा देता है।इस अनंतता को दूर करने के लिए, कोई यह तर्क दे सकता है कि केवल ऊर्जा में अंतर शारीरिक रूप से औसत दर्जे का है, जितना कि संभावित ऊर्जा की अवधारणा को शास्त्रीय यांत्रिकी में सदियों से इलाज किया गया है।यह तर्क पुनर्संयोजन के सिद्धांत का अंडरपिनिंग है।सभी व्यावहारिक गणनाओं में, यह है कि कैसे अनंत को संभाला जाता है।

वैक्यूम ऊर्जा को [[ आभासी कण ]]ों (जिसे वैक्यूम उतार -चढ़ाव के रूप में भी जाना जाता है) के संदर्भ में भी सोचा जा सकता है, जो वैक्यूम से बाहर और नष्ट हो जाते हैं।इन कणों को हमेशा कण -एंटीपार्टिकल जोड़े में वैक्यूम से बाहर बनाया जाता है, जो ज्यादातर मामलों में जल्द ही एक -दूसरे को नष्ट कर देते हैं और गायब हो जाते हैं।हालांकि, ये कण और एंटीपार्टिकल्स गायब होने से पहले दूसरों के साथ बातचीत कर सकते हैं, एक प्रक्रिया जिसे फेनमैन आरेख ों का उपयोग करके मैप किया जा सकता है।ध्यान दें कि वैक्यूम ऊर्जा की गणना करने की यह विधि गणितीय रूप से प्रत्येक बिंदु पर एक क्वांटम हार्मोनिक ऑसिलेटर होने के बराबर है और इसलिए, एक ही पुनर्जागरण समस्याओं का सामना करता है।

वैक्यूम ऊर्जा में अतिरिक्त योगदान क्वांटम फील्ड थ्योरी में सहज समरूपता टूटने से आता है।

निहितार्थ

वैक्यूम एनर्जी के कई परिणाम हैं।1948 में, नीदरलैंड के भौतिक विज्ञानी हेंड्रिक कासिमीर | हेंड्रिक बी। जी। कासिमिर और डिर्क पोल्डर ने उनके बीच अंतरिक्ष में वैक्यूम ऊर्जा में प्रतिध्वनि के कारण बारीकी से रखी गई धातु प्लेटों के बीच एक छोटे से आकर्षक बल के अस्तित्व की भविष्यवाणी की।यह अब कासिमिर प्रभाव के रूप में जाना जाता है और तब से बड़े पैमाने पर प्रयोगात्मक रूप से सत्यापित किया गया है।इसलिए यह माना जाता है कि वैक्यूम ऊर्जा एक ही अर्थ में वास्तविक है कि अधिक परिचित वैचारिक वस्तुएं जैसे इलेक्ट्रॉनों, चुंबकीय क्षेत्र, आदि, वास्तविक हैं।हालांकि, कासिमिर प्रभाव के लिए वैकल्पिक स्पष्टीकरण तब से प्रस्तावित किया गया है।^[4] अन्य भविष्यवाणियों को सत्यापित करना कठिन है।वैक्यूम में उतार -चढ़ाव हमेशा कण -एंटीपार्टिकल जोड़े के रूप में बनाए जाते हैं।एक ब्लैक होल के घटना क्षितिज के पास इन आभासी कणों के निर्माण को भौतिक विज्ञानी स्टीफन हॉकिंग द्वारा परिकल्पित किया गया है, जो अंतिम हॉकिंग विकिरण के लिए एक तंत्र है।ब्लैक होल का वाष्पीकरण।^[5] यदि इस जोड़ी में से एक को इससे पहले ब्लैक होल में खींच लिया जाता है, तो दूसरा कण वास्तविक हो जाता है और ऊर्जा/द्रव्यमान को अनिवार्य रूप से ब्लैक होल से अंतरिक्ष में विकीर्ण किया जाता है।यह नुकसान संचयी है और समय के साथ ब्लैक होल के लापता होने के परिणामस्वरूप हो सकता है।आवश्यक समय ब्लैक होल के द्रव्यमान पर निर्भर करता है (समीकरणों से संकेत मिलता है कि ब्लैक होल जितना छोटा होता है, उतना ही तेजी से वाष्पित होता है) लेकिन Googol के आदेश पर हो सकता है।^{बड़े सौर-द्रव्यमान वाले ब्लैक होल के लिए 60} वर्ष।^[5]

वैक्यूम ऊर्जा के भौतिक ब्रह्मांड विज्ञान के लिए भी महत्वपूर्ण परिणाम हैं।सामान्य सापेक्षता भविष्यवाणी करती है कि ऊर्जा द्रव्यमान के बराबर है, और इसलिए, यदि वैक्यूम ऊर्जा वास्तव में वहाँ है, तो इसे एक गुरुत्वाकर्षण बल को बढ़ाना चाहिए।अनिवार्य रूप से, एक गैर-शून्य वैक्यूम ऊर्जा को कॉस्मोलॉजिकल स्थिरांक में योगदान करने की उम्मीद है, जो ब्रह्मांड के विस्तार को प्रभावित करता है।^{[citation needed]} वैक्यूम ऊर्जा के अस्तित्व को कभी-कभी मुक्त-ऊर्जा मशीनों की संभावना के लिए सैद्धांतिक औचित्य के रूप में भी उपयोग किया जाता है।यह तर्क दिया गया है कि टूटी हुई समरूपता (QED में) के कारण, मुक्त ऊर्जा ऊर्जा के संरक्षण का उल्लंघन नहीं करती है, क्योंकि थर्मोडायनामिक्स के नियम केवल संतुलन प्रणालियों पर लागू होते हैं।हालांकि, भौतिकविदों के बीच आम सहमति यह है कि यह अज्ञात है क्योंकि वैक्यूम ऊर्जा की प्रकृति एक अनसुलझी समस्या बनी हुई है।^[6]

इतिहास

1934 में, जॉर्जेस लेमट्रे ने एक असामान्य आदर्श गैस का उपयोग किया। वैक्यूम ऊर्जा के कारण कॉस्मोलॉजिकल स्थिरांक की व्याख्या करने के लिए राज्य के पूर्ण-फ्लुइड समीकरण।1948 में, कासिमिर प्रभाव ने वैक्यूम ऊर्जा के अस्तित्व के सत्यापन के लिए एक प्रयोगात्मक विधि प्रदान की;1955 में, हालांकि, एवगेनी लाइफशिट्ज़ ने कासिमिर प्रभाव के लिए एक अलग मूल की पेशकश की।1957 में, त्सुंग-दाओ ली और सी हेनिंग यांग ने टूटी हुई समरूपता और समता उल्लंघन की अवधारणाओं को साबित किया, जिसके लिए उन्होंने नोबेल पुरस्कार जीता।1973 में, एडवर्ड ट्राईटन ने शून्य-ऊर्जा ब्रह्मांड की परिकल्पना का प्रस्ताव रखा: कि ब्रह्मांड एक बड़े पैमाने पर क्वांटम-मैकेनिकल वैक्यूम उतार-चढ़ाव हो सकता है जहां सकारात्मक द्रव्यमान -ऊर्जा नकारात्मक गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा द्वारा संतुलित होती है।1980 के दशक के दौरान, उन क्षेत्रों से संबंधित करने के कई प्रयास किए गए जो विशिष्ट क्षेत्रों में वैक्यूम ऊर्जा उत्पन्न करते हैं जो एक भव्य एकीकरण सिद्धांत पर प्रयासों द्वारा भविष्यवाणी की गई थीं और एक या दूसरे संस्करण की पुष्टि करने के लिए ब्रह्मांड की टिप्पणियों का उपयोग करने के लिए।हालांकि, कणों (या क्षेत्रों) की सटीक प्रकृति जो वैक्यूम ऊर्जा उत्पन्न करती है, एक घनत्व के साथ जैसे कि मुद्रास्फीति सिद्धांत द्वारा आवश्यक, एक रहस्य बना हुआ है।

कल्पना में वैक्यूम ऊर्जा

आर्थर सी। क्लार्क के उपन्यास दूर पृथ्वी के गाने में इस सिद्धांत के पहलुओं के आधार पर एक क्वांटम ड्राइव द्वारा संचालित एक स्टारशिप है।
विज्ञान-फाई टेलीविजन/फिल्म फ्रैंचाइज़ी तारा में, एक शून्य बिंदु मॉड्यूल (ZPM) एक शक्ति स्रोत है जो एक मल्टीवर्स से शून्य-बिंदु ऊर्जा निकालता है।^[7]
द बुक स्टार ट्रेक: डीप स्पेस नाइन टेक्निकल मैनुअल तथाकथित कितना टारपीडो के ऑपरेटिंग सिद्धांत का वर्णन करता है।इस काल्पनिक हथियार में, एक एंटीमैटर प्रतिक्रिया का उपयोग एक वैक्यूम में एक बहु-आयामी झिल्ली बनाने के लिए किया जाता है जो इसके अपघटन पर रिलीज़ होता है अधिक ऊर्जा की तुलना में अधिक ऊर्जा की आवश्यकता थी।लापता ऊर्जा को वैक्यूम से हटा दिया जाता है।आमतौर पर विस्फोट में लगभग दोगुना ऊर्जा जारी की जाती है क्योंकि प्रारंभिक एंटीमैटर मामले के अनुरूप होता है।^[8]
वीडियो गेम आधा जीवन 2 में, आमतौर पर ग्रेविटी गन के रूप में जाना जाने वाला आइटम जीरो प्वाइंट फील्ड एनर्जी मैनिपुलेटर और जीरो प्वाइंट एनर्जी फील्ड मैनिपुलेटर दोनों के रूप में संदर्भित किया जाता है।^[9]

यह भी देखें

संदर्भ

↑ Battersby, Stephen. "यह पुष्टि की गई है: पदार्थ केवल वैक्यूम उतार -चढ़ाव है". New Scientist. Retrieved 2020-06-18.
↑ Scientific American. 1997. FOLLOW-UP: What is the 'zero-point energy' (or 'vacuum energy') in quantum physics? Is it really possible that we could harness this energy? – Scientific American. [ONLINE] Available at: http://www.scientificamerican.com/article/follow-up-what-is-the-zer/. [Accessed 27 September 2016].
↑ Sean Carroll, Sr Research Associate – Physics, California Institute of Technology, June 22, 2006C-SPAN broadcast of Cosmology at Yearly Kos Science Panel, Part 1
↑ R. L. Jaffe: The Casimir Effect and the Quantum Vacuum. In: Physical Review D. Band 72, 2005 [1]
↑ ^5.0 ^5.1 Page, Don N. (1976). "एक ब्लैक होल से कण उत्सर्जन दर: एक अपरिवर्तित, नॉनट्रोटेटिंग छेद से द्रव्यमान कण". Physical Review D. 13 (2): 198–206. Bibcode:1976PhRvD..13..198P. doi:10.1103/PhysRevD.13.198.
↑ IEEE Trans. Ed., 1996, p.7
↑ Rising (Stargate Atlantis)
↑ Zimmerman, Herman; Rick Sternbach; Doug Drexler. स्टार ट्रेक: डीप स्पेस नाइन टेक्निकल मैनुअल.
↑ Marc Laidlaw. "आधा जीवन 2 प्रतिलेख".

बाहरी लेख और संदर्भ

नि: शुल्क पीडीएफ कॉपी संरचित वैक्यूम - कुछ भी नहीं के बारे में सोचने के लिए जोहान राफस्की और बर्नड्ट मुलर (1985) द्वारा; ISBN 3-87144-889-3।
सॉन्डर्स, एस।, और ब्राउन, एच। आर। (1991)।वैक्यूम का दर्शन।ऑक्सफोर्ड [इंग्लैंड]: क्लेरेंडन प्रेस।
पोइंकेरे सेमिनार, डुप्लांटियर, बी।, और रिवासो, वी। (2003)।POINCARé SEMINAR 2002: वैक्यूम ऊर्जा-नवीनीकरण।गणितीय भौतिकी में प्रगति, v। 30. बेसल: बिरखुसर वर्लाग।
futamase & yoshida वैक्यूम ऊर्जा का संभव मापन
सफलता के लिए वैक्यूम एनर्जी फिजिक्स का अध्ययन2013-09-18 को लिया गया)।

श्रेणी: डार्क एनर्जी श्रेणी: ऊर्जा (भौतिकी) श्रेणी: क्वांटम फ़ील्ड सिद्धांत श्रेणी: वैक्यूम

[1] Battersby, Stephen. "यह पुष्टि की गई है: पदार्थ केवल वैक्यूम उतार -चढ़ाव है". New Scientist. Retrieved 2020-06-18.

[2] Scientific American. 1997. FOLLOW-UP: What is the 'zero-point energy' (or 'vacuum energy') in quantum physics? Is it really possible that we could harness this energy? – Scientific American. [ONLINE] Available at: http://www.scientificamerican.com/article/follow-up-what-is-the-zer/. [Accessed 27 September 2016].

[3] Sean Carroll, Sr Research Associate – Physics, California Institute of Technology, June 22, 2006C-SPAN broadcast of Cosmology at Yearly Kos Science Panel, Part 1

[4] R. L. Jaffe: The Casimir Effect and the Quantum Vacuum. In: Physical Review D. Band 72, 2005 [1]

[Page-5] 5.0 ^5.1 Page, Don N. (1976). "एक ब्लैक होल से कण उत्सर्जन दर: एक अपरिवर्तित, नॉनट्रोटेटिंग छेद से द्रव्यमान कण". Physical Review D. 13 (2): 198–206. Bibcode:1976PhRvD..13..198P. doi:10.1103/PhysRevD.13.198.

[6] IEEE Trans. Ed., 1996, p.7

[7] Rising (Stargate Atlantis)

[8] Zimmerman, Herman; Rick Sternbach; Doug Drexler. स्टार ट्रेक: डीप स्पेस नाइन टेक्निकल मैनुअल.

[9] Marc Laidlaw. "आधा जीवन 2 प्रतिलेख".

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