Advanced Search

المحرر موضوع: مفعول كازيمير / قوة من لا شيء /  (زيارة 2856 مرات)

0 الأعضاء و 1 ضيف يشاهدون هذا الموضوع.

أبريل 09, 2006, 10:10:38 مساءاً
زيارة 2856 مرات

اسلحة الطاقه

  • عضو متقدم

  • ****

  • 624
    مشاركة

  • عضو مجلس الكيمياء

    • مشاهدة الملف الشخصي
    • http://al-naaeb.com/up
مفعول كازيمير / قوة من لا شيء /
« في: أبريل 09, 2006, 10:10:38 مساءاً »
ماذا يحصل عندما تأخذ مرآتين و ترتبهما بحيث تقابل كل منهما الأخرى في حيز من الفراغ

قد يكون الانطباع الأول أن لا شئ طلاقا" و في الحقيقة تنجذب المرآتين كل منهما الى الأخرى بصورة متبادلة بمجرد وجودهما في الخلاء .

لقد تم التنبؤ بهذه الظاهرة المروعة من قبل العالم الهولندي هندريك كازمير1948 عندما  كان يعمل في مختبرات فيلبس في آيندهوفن و يطلق على هذة الظاهرة اسم مفعول كازمير و على هذة القوة اسم قوة كازمير.

و لقد أدرك الفيزيائون التجريبيون أن قوة كازمير تؤثر في أعمال نبائط الماكينات المكروية.

 

فهم قوة كازمير:

بالرغم من أن قوة كازميرتبدو أنها مضادة للحدس كلياً إلا أنها في الحقيقة مفهومة بشكل جيد.كانت فكرة الخلاء في الأيام الغابرة للميكانيك التقليدي بسيطة و سهلة فكان الخلاء هو ما تبقى بعد تفريغك للحاوية من جميع الجسيمات و تخفيضك درجة الحرارة إلى الصفر المطلق , وعلى أية حال مجيء الميكانيك الكمومي غيَر فكرتنا عن الخلاء إلى حد كبير.

فكل الحقول وبخاصة الحقول المغناطيسية لها تأرجحات أي بمعنى آخر أن قيمتها الحقيقية تتغير في كل لحظة حول ثابت هو القيمة الوسطية و حتى أن الخلاء التام عند الصفر المطلق له حقول متأرجحة تعرف بتأرجحات الخلاء و هي الطاقة الوسطية التي توافق نصف طاقة الفوتون.

إن للتأرجحات نتائج منطقية ملحوظة يمكن أن تبدو للعيان مباشرة في تجارب تجرى على مقياس مجهري فمثلا " لا تبقى الذرة في حالة إثارة على حالها إلى الأبد بل تعود إلى الحالة الأساسية بإصدارها فوتوناً " بصورة تلقائية و هذه الظاهرة هي نتيجة لتأرجحات الخلاء .

قوة كازمير هي أكثر التأثيرات الميكانيكية شهرة لتأرجحات الخلاء . خذ بعين الاعتبار الفرجة بين مرآتين مستويتين  كتجويف , جميع الحقول الكهرطيسية لها طيف مميز على تواترات مختلفة عديدة  يكون في الفراغ الحر لجميع التواترات أهمية متساوية و لكن داخل التجويف حيث ينعكس الحقل ذهاباً و إيابا بين المرآتين فان الوضع يختلف , فالحقل يتضخم إذا ما استطاعت مضاعفات صحيحة من نصف طول الموجة أن تناسب داخل التجويف بشكل كامل .

يوافق طول الموجة هذا تجاوب التجويف و بالمقابل فإن الحقل عند أطوال الأمواج الأخرى تتخامد تأرجات الخلاء أو تتعزز على كون تواترها موافقاً لتجاوب التجويف أم لا.

توجد كمية فيزيائية مهمة في مناقشة قوة كازميرهي ضغط اشعاع الحقل

 كل حقل يحمل طاقة و لما كانت جميع الحقول الكهرطيسية تنتشر في الفضاء فانها تمارس أيضاً ضغطاً على السطوح و يزداد ضغط الإشعاع هذا مع طاقة الحقل الكهرطيسي و بالتالي مع تواتره و عند تواتر تجاوب التجويف يكون ضغط الإشعاع داخل التجويف أقوى من خارجه و بالتالي تتدافع المرآتين بعيداً عن بعضها 0

بالمقابل خارج التجاوب يكون ضغط الإشعاع داخل التجويف أصغر من خارجه و بالتالي تقترب المرآتين عن بعضهما البعض 0وينتج عن ذلك أن مكونات التجاوب يكون لها تأثير أقوى  بقليل من مكونات التدافع و هكذا تكون قوة كازمير من أجل مرآتين مستويتين تماماً قوة تجاذب و تقترب المرآتين من بعضهماً.

تكون القوة F متناسبة مع المقطع الفعال A للمرآتين و تزداد 16 ضعف في كل مرة تنقص فيها المسافة d بين المرآتبن الى النصف :

F ~ A / d^4

 و بالتالي نجد أن هذه القوة تعتمد فقط على قوتين أساستين هما ثابت بلانك و سرعة الضوء0

و بالرغم من كون قوة كازمير صغيرة جداً و تصعب ملاحظتها من اجل مرآتين بعيدتين عن بعضهما عدة أمتار إلا أنه يمكن قياسها إذا كان بعد المرآتين عن بعضهما في حدود المكرونات. فمثلاً تبلغ قوة قوة كازيمير من أجل مرآتين مساحة كل منهما ( 1 cm2 ) مفصولتين عن بعضهما بمسافة قدرها  "1" ميكرومتر ( 10-7 N ) أي حوالي وزن قطرة من الماء قطرها حوالي نصف مليمتر و إن قوة كازمير عند المسافة الفاصلة 10 نانومتر هي أكبر حوالي 100 مرة من الحجم النموذجي للذرة0

فيزياء جديدة :

الآن و بعد كل ذلك السرد عن تلك القوة ماذا يمكنا الاستفادة منها :

يمكن أن يلعب مفعول كازمير دوراً في قياسات دقيقة للقوى تقع مجالات قياسها بين النانومتر و المكرومتر 0

لقد جرى اختبار قانون التربيعي العكسي في التثاقل لنيوتن مرات عديدة و عند مسافات جهرية بمراقبة حركة الكواكب و لكن لم يقم أحد بالتحقق من القانون عند السلالم من رتبة المكرون بأي دقة كبيرة0

هناك أهمية لمثل هذه الاختبارات لأن الكثير من النماذج النظرية التي حاولت أن توحد القوى الأساسية الأربعة في الطبيعة قد تنبأت بوجود قوى غير مكتشفة من قبل تعمل عند هذه السلالم .

استعمل جينز غوندلش و زملاؤه نواس الفتل لتعيين التثاقل بين كتلتي اختبار مفصولتين عن بعضهما البعض بمسافة10 ملمتر و حتى 220 ميكرومتر أثبتت قياساتهم أن التثاقل النيوتني يعمل في هذه المنطقة و لكن قوة كازمير تسود عند المسافات الأقصر 0

وبالرغم من الجهود المكثفة التي يبذلها الباحثون في هذا الحقل لا يزال هناك العديد من المسائل عن مفعول كازمير  لم تحل بعد و بخاصة السؤال عن قوة كازمير داخل كرة مجوفة مفردة لم يتم التأكد حتى الآن فيما إذا كانت القوة فيها تجاذبية أم تدافعية و لقد فكر هندريك كازمير في هذه المسألة منذ عام1953 عند بحثه نموذج مستقر للالكترون و بعد مرور نصف قرن  فان الغموض الذي يلف قوة كازمير لا يزال قابلاً لأن يشغلنا و يجعلنا نفكر لعدة سنوات قادمة
مع تحيات اسلحة الطاقه



اصعب شئ فى هذا العالم ان ترى اغلى واقرب من تحب يرمي بنفسه فى النار ولا تستطيع عمل شئ لسبب بسيط انه لا يريد منك التدخل
اصعب شئ فى هذا العالم ان تغمض عينيك عن الحق ارضاء لنفسك والنتيجه (اعمي فى كل الاحوال)

لاتضع كل أحلامك في شخص واحد ..ولاتجعل رحلة عمرك وجه شخص تحبه مهما كانت صفاته .. ولاتعتقد ان نهاية الأشياء هي نهاية العالم


أبريل 09, 2006, 11:14:58 مساءاً
رد #1

طالبة اكاديمية

  • عضو مبتدى

  • *

  • 51
    مشاركة

    • مشاهدة الملف الشخصي
مفعول كازيمير / قوة من لا شيء /
« رد #1 في: أبريل 09, 2006, 11:14:58 مساءاً »
بارك الله جهودك اخي في هذا الطرح الأكثر من راائع    






 ':203:'




وبما أن هذي القوة جديدة علي
فمن المهم جداً ان اتعرف على خواص قوة كازمير

لأني سأرجع في ابحاثي للأشياء الجديدة والغريبة

( واهم شيء ذكرته المرآه لأنها شيء مهم بالنسبة لي )




ننتظر جديدك ..
تحياتي  '<img'>








لاتضع كل أحلامك في شخص واحد .. ولا تجعل وجهة عمرك وجه شخص تحبه مهما كانت صفاته..
                   .. ولا تعتقد أن نهاية الأشياء هي نهاية العالم



                        .. فليس الكون هو ماترى عيناك ..

أبريل 09, 2006, 11:23:18 مساءاً
رد #2

اسلحة الطاقه

  • عضو متقدم

  • ****

  • 624
    مشاركة

  • عضو مجلس الكيمياء

    • مشاهدة الملف الشخصي
    • http://al-naaeb.com/up
مفعول كازيمير / قوة من لا شيء /
« رد #2 في: أبريل 09, 2006, 11:23:18 مساءاً »
مشكوره اختي طالبه اكاديميه على مرورك الجميل والرائع
وانشاء الله ازودكم بمعلومات اخر عما قريب عن هذا البحث
مع تحيات اسلحة الطاقه



اصعب شئ فى هذا العالم ان ترى اغلى واقرب من تحب يرمي بنفسه فى النار ولا تستطيع عمل شئ لسبب بسيط انه لا يريد منك التدخل
اصعب شئ فى هذا العالم ان تغمض عينيك عن الحق ارضاء لنفسك والنتيجه (اعمي فى كل الاحوال)

لاتضع كل أحلامك في شخص واحد ..ولاتجعل رحلة عمرك وجه شخص تحبه مهما كانت صفاته .. ولاتعتقد ان نهاية الأشياء هي نهاية العالم


أبريل 09, 2006, 11:44:03 مساءاً
رد #3

T4A

  • عضو مبتدى

  • *

  • 70
    مشاركة

    • مشاهدة الملف الشخصي
مفعول كازيمير / قوة من لا شيء /
« رد #3 في: أبريل 09, 2006, 11:44:03 مساءاً »
شكرا اخي العزيز اسلحة الطاقة على هذا الموضوع وقد طرحته سابقا في احد المواضيع الماضيه ولك ان تقراءه وكنت اريد ان يزودنا احد بعلومات عن هذه الظاهره باللغة العربية لان الموضوع موجود في بعض المواقع باللغة الانجليزية وهم دائما كذلك لذلك اكرر شكري لك اخي العزيز وعلى ماتبذله من جهد رائع في هذا المنتدى ..وهنا سوف اضع مقالا كذلك عن قوة كازمير وسوف احاول ترجمتها ومن يستطع ترجمتها فاليترجمها لنا ...

The Casimir effect: a force from nothing
Feature: September 2002
The attractive force between two surfaces in a vacuum - first predicted by Hendrik Casimir over 50 years ago - could affect everything from micromachines to unified theories of nature.
What happens if you take two mirrors and arrange them so that they are facing each other in empty space? Your first reaction might be "nothing at all". In fact, both mirrors are mutually attracted to each other by the simple presence of the vacuum. This startling phenomenon was first predicted in 1948 by the Dutch theoretical physicist Hendrik Casimir while he was working at Philips Research Laboratories in Eindhoven on - of all things - colloidal solutions (see box). The phenomenon is now dubbed the Casimir effect, while the force between the mirrors is known as the Casimir force.
For many years the Casimir effect was little more than a theoretical curiosity. But interest in the phenomenon has blossomed in recent years. Experimental physicists have realized that the Casimir force affects the workings of micromachined devices, while advances in instrumentation have enabled the force to be measured with ever-greater accuracy.
The new enthusiasm has also been fired by fundamental physics. Many theorists have predicted the existence of "large" extra dimensions in 10- and 11-dimensional unified field theories of the fundamental forces. These dimensions, they say, could modify classical Newtonian gravitation at sub-millimetre distances. Measuring the Casimir effect could therefore help physicists to test the validity of such radical ideas.
  
Casimir and colloids
The fact that an attractive force exists between two conducting metal plates was first predicted in 1948 by Hendrik Casimir of Philips Research Laboratories in the Netherlands. At the time, however, Casimir was studying the properties of "colloidal solutions". These are viscous materials, such as paint and mayonnaise, that contain micron-sized particles in a liquid matrix. The properties of such solutions are determined by van der Waals forces - long-range, attractive forces that exist between neutral atoms and molecules.
One of Casimir's colleagues, Theo Overbeek, realized that the theory that was used at the time to explain van der Waals forces, which had been developed by Fritz London in 1932, did not properly explain the experimental measurements on colloids. Overbeek therefore asked Casimir to investigate the problem. Working with Dirk Polder, Casimir discovered that the interaction between two neutral molecules could be correctly described only if the fact that light travels at a finite speed was taken into account.
Soon afterwards, Casimir noticed that this result could be interpreted in terms of vacuum fluctuations. He then asked himself what would happen if there were two mirrors - rather than two molecules - facing each other in a vacuum. It was this work that led to his famous prediction of an attractive force between reflecting plates.
Back to text
Understanding the Casimir force
Although the Casimir force seems completely counterintuitive, it is actually well understood. In the old days of classical mechanics the idea of a vacuum was simple. The vacuum was what remained if you emptied a container of all its particles and lowered the temperature down to absolute zero. The arrival of quantum mechanics, however, completely changed our notion of a vacuum. All fields - in particular electromagnetic fields - have fluctuations. In other words at any given moment their actual value varies around a constant, mean value. Even a perfect vacuum at absolute zero has fluctuating fields known as "vacuum fluctuations", the mean energy of which corresponds to half the energy of a photon.
However, vacuum fluctuations are not some abstraction of a physicist's mind. They have observable consequences that can be directly visualized in experiments on a microscopic scale. For example, an atom in an excited state will not remain there infinitely long, but will return to its ground state by spontaneously emitting a photon. This phenomenon is a consequence of vacuum fluctuations. Imagine trying to hold a pencil upright on the end of your finger. It will stay there if your hand is perfectly stable and nothing perturbs the equilibrium. But the slightest perturbation will make the pencil fall into a more stable equilibrium position. Similarly, vacuum fluctuations cause an excited atom to fall into its ground state.
The Casimir force is the most famous mechanical effect of vacuum fluctuations. Consider the gap between two plane mirrors as a cavity (figure 1). All electromagnetic fields have a characteristic "spectrum" containing many different frequencies. In a free vacuum all of the frequencies are of equal importance. But inside a cavity, where the field is reflected back and forth between the mirrors, the situation is different. The field is amplified if integer multiples of half a wavelength can fit exactly inside the cavity. This wavelength corresponds to a "cavity resonance". At other wavelengths, in contrast, the field is suppressed. Vacuum fluctuations are suppressed or enhanced depending on whether their frequency corresponds to a cavity resonance or not.
An important physical quantity when discussing the Casimir force is the "field radiation pressure". Every field - even the vacuum field - carries energy. As all electromagnetic fields can propagate in space they also exert pressure on surfaces, just as a flowing river pushes on a floodgate. This radiation pressure increases with the energy - and hence the frequency - of the electromagnetic field. At a cavity-resonance frequency the radiation pressure inside the cavity is stronger than outside and the mirrors are therefore pushed apart. Out of resonance, in contrast, the radiation pressure inside the cavity is smaller than outside and the mirrors are drawn towards each other.
It turns out that, on balance, the attractive components have a slightly stronger impact than the repulsive ones. For two perfect, plane, parallel mirrors the Casimir force is therefore attractive and the mirrors are pulled together. The force, F, is proportional to the cross-sectional area, A, of the mirrors and increases 16-fold every time the distance, d, between the mirrors is halved: F ~ A/d4. Apart from these geometrical quantities the force depends only on fundamental values - Planck's constant and the speed of light.
While the Casimir force is too small to be observed for mirrors that are several metres apart, it can be measured if the mirrors are within microns of each other. For example, two mirrors with an area of 1 cm2 separated by a distance of 1 µm have an attractive Casimir force of about 10-7 N - roughly the weight of a water droplet that is half a millimetre in diameter. Although this force might appear small, at distances below a micrometre the Casimir force becomes the strongest force between two neutral objects. Indeed at separations of 10 nm - about a hundred times the typical size of an atom - the Casimir effect produces the equivalent of 1 atmosphere of pressure.
Although we do not deal directly with such small distances in our everyday lives, they are important in nanoscale structures and microelectromechanical systems (MEMS). These are "intelligent" micron-sized devices in which mechanical elements and moving parts, such as tiny sensors and actuators, are carved into a silicon substrate. Electronic components are then wired on to the device to process information that it senses or to drive the movement of its mechanical parts. MEMS have many possible applications in science and engineering, and are already used as car air-bag pressure sensors.
As MEMS devices are fabricated on the micron and submicron scale, the Casimir force can cause the tiny elements in a device to stick together - as reported recently by Michael Roukes and co-workers at the California Institute of Technology (2001 Phys. Rev. B 63 033402). But the Casimir force can also be put to good use. Last year Federico Capasso and his group at Lucent Technologies showed how the force can be used to control the mechanical motion of a MEMS device (2001 Science 291 1941). The researchers suspended a polysilicon plate from a torsional rod - a twisting horizontal bar just a few microns in diameter (figure 2). When they brought a metallized sphere close up to the plate, the attractive Casimir force between the two objects made the plate rotate. They also studied the dynamical behaviour of the MEMS device by making the plate oscillate. The Casimir force reduced the rate of oscillation and led to nonlinear phenomena, such as hysteresis and bistability in the frequency response of the oscillator. According to the team, the system's behaviour agreed well with theoretical calculations.
Measuring the Casimir effect
When the Casimir effect was first predicted in 1948 it was very difficult to measure using the equipment of the time. One of the first experiments was carried out in 1958 by Marcus Spaarnay at Philips in Eindhoven, who investigated the Casimir force between two flat, metallic mirrors made from either aluminium, chromium or steel. Spaarnay measured the force using a spring balance, the extension of which was determined by the capacitance of the two plates. To prevent the Casimir force from being swamped by the electrostatic force, the mirrors had to be kept neutral by first touching them together before each measurement was made. Spaarnay also had to ensure that the plane mirrors were exactly parallel to each other, as the Casimir force is very sensitive to changes in distance. Spaarnay managed to overcome these difficulties and concluded that his results "did not contradict Casimir's theoretical prediction".
Since those early days, however, sophisticated equipment has made it much easier to study the Casimir effect. A new generation of measurements began in 1997. Steve Lamoreaux, who was then at the University of Washington in Seattle, measured the Casimir force between a 4 cm diameter spherical lens and an optical quartz plate about 2.5 cm across, both of which were coated with copper and gold. The lens and plate were connected to a torsion pendulum - a twisting horizontal bar suspended by a tungsten wire - placed in a cylindrical vessel under vacuum. When Lamoreaux brought the lens and plate together to within several microns of each other, the Casimir force pulled the two objects together and caused the pendulum to twist. He found that his experimental measurements agreed with theory to an accuracy of 5%.
Inspired by Lamoreaux's breakthrough, many other researchers tried new Casimir measurements. Umar Mohideen and co-workers at the University of California at Riverside, for example, attached a polystyrene sphere 200 µm in diameter to the tip of atomic force microscope (figure 3). In a series of experiments they brought the sphere, which was coated with either aluminium or gold, to within 0.1 µm of a flat disk, which was also coated with these metals. The resulting attraction between the sphere and the disk was monitored by the deviation of a laser beam. The researchers were able to measure the Casimir force to within 1% of the expected theoretical value. Thomas Ederth at the Royal Institute of Technology in Stockholm, Sweden, has also used an atomic force microscope to study the Casimir effect. He measured the force between two gold-coated cylinders that were arranged at 90° to each other and that were as little as 20 nm apart. His results agreed to within 1% of theory (figure 4).
However, very few recent experiments have measured the Casimir force using the original configuration of two plane, parallel mirrors. The reason is that the mirrors have to be kept perfectly parallel during the experiment, which is difficult. It is much easier to bring a sphere close up to a mirror because the separation between the two objects is simply the distance of closest approach. The only drawback of using a sphere and a plane mirror is that the calculations of the Casimir force are not as accurate as those between two plane mirrors. In particular it has to be assumed that the contributions to the force between the sphere and plate are completely independent at each point. This is true only if the radius of the sphere is much larger than the distance between it and the plate.
The only recent experiment to replicate Casimir's original set-up of two plane, parallel mirrors was carried out by Gianni Carugno, Roberto Onofrio and co-workers at the University of Padova in Italy. They measured the force between a rigid chromium-coated plate and the flat surface of a cantilever made from the same material that were separated by distances ranging from 0.5-3 µm (G Bressi et al. 2002 Phys. Rev. Lett. 88 041804). The researchers found that the measured Casimir force agreed to within 15% of the expected theoretical value. This relatively poor fit reflected the technical difficulties involved in the experiment.
Improved calculations
The problem with studying the Casimir effect is that real mirrors are not like the perfectly smooth plane mirrors that Hendrik Casimir originally considered. In particular, real mirrors do not reflect all frequencies perfectly. They reflect some frequencies well - or even nearly perfectly - while others are reflected badly. In addition, all mirrors become transparent at very high frequencies. When calculating the Casimir force the frequency-dependent reflection coefficients of the mirrors have to be taken into account - a problem first tackled by Evgeny Lifshitz in the mid-1950s, and then by Julian Schwinger and many others.
It turns out that the measured Casimir force between real metallic mirrors that are 0.1 µm apart is only half the theoretical value predicted for perfect mirrors. If this discrepancy is not taken into account when comparing experimental data with theory, then an experimental measurement could erroneously be interpreted as a new force. My colleague Serge Reynaud and I have taken into account the real behaviour of mirrors in our calculations using the physical properties of the metals themselves. We found that the simple solid-state models of the mirror match the real behaviour only above 0.5 µm.
Another problem with calculating the expected Casimir force for a real system is the fact that experiments are never carried out at absolute zero - as originally envisaged in Casimir's calculations - but at room temperature. This causes thermal - as well as vacuum - fluctuations to come into play. These thermal fluctuations can produce their own radiation pressure and create a bigger Casimir force than expected. For example, the Casimir force between two plane mirrors 7 µm apart is twice as large at room temperature than at absolute zero. Fortunately, thermal fluctuations at room temperature are only important at distances above 1 µm, below which the wavelength of the fluctuations is too big to fit inside the cavity.
Although the temperature dependence of the Casimir force has not yet been studied in detail experimentally, it must be included in calculations of the force at separations above 1 µm. Many researchers have tackled this problem for perfectly reflecting mirrors, including Lifshitz and Schwinger back in the 1950s. It has also been examined more recently by Michael Bordag at Leipzig University, Bo Sernelius at Linköping University in Sweden, Galina Klimchitskaya and Vladimir Mostepanenko at the University of Paraiba in Brazil, and by our group in Paris. Indeed the temperature dependence of the Casimir force was for some time a matter of hot debate in the community. The various contradictions, however, now seem to have been resolved, and this has given an additional motivation to an experimental observation of the influence of temperature on the Casimir force.
A third and final problem in calculating the Casimir force is that real mirrors are not perfectly smooth. Most mirrors are made by coating a substrate with a thin metal film using the technique of "sputtering". However, this produces films with a roughness of about 50 nm. While such roughness is invisible to the naked eye, it does affect measurements of the Casimir force, which is very sensitive to small changes in distance.
Mohideen and his group in California have recently used surface deformations to show that two surfaces can also have a lateral Casimir force that acts in a parallel - rather than a perpendicular - direction to the surface of the mirrors. In the experiments they prepared specially corrugated mirrors the surfaces of which were sinusoidally curved. They then moved the mirrors parallel to one another so that a peak of one mirror passed successively over the peaks and troughs of the other mirror. The researchers found that the lateral Casimir force varied sinusoidally with the phase difference between the two corrugations. The size of the force was about ten times smaller than the ordinary Casimir force between two mirrors the same distance apart. The lateral force is also due to vacuum fluctuations.
Mehran Kadar and co-workers at the Massachusetts Institute of Technology have calculated a theoretical value for the force between two perfectly reflecting corrugated mirrors, while Mohideen and colleagues evaluated the lateral force for metallic mirrors and found good agreement with experiment. The lateral Casimir force may have yet another consequence for micromachines.
New physics?
The Casimir effect could also play a role in accurate force measurements between the nanometre and micrometre scales. Newton's inverse-square law of gravitation has been tested many times at macroscopic distances by observing the motion of planets. But no-one has so far managed to verify the law at micron length scales with any great precision. Such tests are important because many theoretical models that attempt to unify the four fundamental forces of nature predict the existence of previously undiscovered forces that would act at such scales. Any deviation between experiment and theory could hint at the existence of new forces. But all is not lost even if both values agree: the measurements would then put new limits on existing theories.
Jens Gundlach and colleagues at Washington, for example, have used a torsion pendulum to determine the gravitational force between two test masses separated by distances from 10 mm down to 220 µm. Their measurements confirmed that Newtonian gravitation operates in this regime but that the Casimir force dominates at shorter distances. Meanwhile Joshua Long, John Price and colleagues at the University of Colorado - together with Ephraim Fischbach and co-workers from Purdue University - are trying to eliminate the Casimir effect altogether from sub-millimetre tests of gravitation by carefully selecting the materials used in the experiment.
This article only gives a flavour of the many experimental and theoretical studies of the Casimir effect. There are many other exciting developments as well. Many groups are, for example, looking at what would happen if the interaction between two mirrors is mediated not by an electromagnetic field - which is made up of massless bosons - but by fields made of massive fermions, such as quarks or neutrinos. Other research teams, meanwhile, are studying the Casimir effect with different topologies, such as Möbius strips and doughnut-shaped objects.
But despite the intensive efforts of researchers in the field, many unsolved problems about the Casimir effect remain. In particular the seemingly innocent question of the Casimir force within a single hollow sphere is still a matter of lively debate. People are not even sure if the force is attractive or repulsive. Hendrik Casimir himself thought about this problem as early as 1953 while looking for a stable model for the electron. Half a century on, the mysteries of the Casimir force are likely to keep us entertained for many years to come.

أبريل 10, 2006, 12:02:01 صباحاً
رد #4

اسلحة الطاقه

  • عضو متقدم

  • ****

  • 624
    مشاركة

  • عضو مجلس الكيمياء

    • مشاهدة الملف الشخصي
    • http://al-naaeb.com/up
مفعول كازيمير / قوة من لا شيء /
« رد #4 في: أبريل 10, 2006, 12:02:01 صباحاً »
مشكور اخي وماقصرت ويعطيك العافيه
وانشاء الله اترجملك المقال بس اعطيني بعض الوقت وتجد المقال مترجم لديك
مع تحيات اسلحة الطاقه



اصعب شئ فى هذا العالم ان ترى اغلى واقرب من تحب يرمي بنفسه فى النار ولا تستطيع عمل شئ لسبب بسيط انه لا يريد منك التدخل
اصعب شئ فى هذا العالم ان تغمض عينيك عن الحق ارضاء لنفسك والنتيجه (اعمي فى كل الاحوال)

لاتضع كل أحلامك في شخص واحد ..ولاتجعل رحلة عمرك وجه شخص تحبه مهما كانت صفاته .. ولاتعتقد ان نهاية الأشياء هي نهاية العالم


أبريل 10, 2006, 12:05:07 صباحاً
رد #5

اسلحة الطاقه

  • عضو متقدم

  • ****

  • 624
    مشاركة

  • عضو مجلس الكيمياء

    • مشاهدة الملف الشخصي
    • http://al-naaeb.com/up
مفعول كازيمير / قوة من لا شيء /
« رد #5 في: أبريل 10, 2006, 12:05:07 صباحاً »
الليزر شعاع مكثف وأحادي اللون قد يكون هذا الشعاع كثيفاً لدرجة تكفي لتبخير اصلب المواد المقاومة للحرارة وكلمة ليزر هي عبارة عن أولى الحروف الإنجليزية للكلمات التي معناها الضوء المضخم من الإشعاع المنبعث بالحث. أما كلمة إكزيمر أتت من اختصار كلمتي Exited وتعني مستثار و Dimer تعني جزيء مكون من ذريتن ، وبذلك تعني الكلمة الجزيء الزوجي المستثار، ويمكن أن تكون لذرتي الجزيء المستثار نفس التركيب الذري مثل ذرتي الزينون Xe2 أو ذرتي جزيء ليس لها نفس التركيب الذري مثل كلوريد الزينون XeCl حيث يتم الارتباط بين ذرتي الزينون Xe والكلور Cl في حالة الاستثارة الإلكترونية فقط ولكنها في حالة الاستقرار الأرضي Stable Ground level متنافرة أو ذات ترابط ضعيف .

ينجم عن ترابط ذرتي الجزيء المذكور تفاعل كيموضوئي ذا طاقة عالية . ويتم التفاعل باستثارة أحد ذرتي التفاعل بطاقة تكفي لإرتباطهما مع الذرة الأخرى فعلى سبيل المثال في حالة إكزيمر من نوع ( فلوريد الكريبتون KrF ) يتم إثارة ذرة الكريبتون بطاقة عالية تكفي لتأينها بتحرير إلكترون لتصبح ذرة الكريبتون ذات شحنة موجبة ليتسنى لها الارتباط مع ذرة الفلور بواسطة التجاذب الكهربي حسب تفاعل كولون ، ويتطلب تكون جزيء فلوريد الكريبتون المستثار حدوث تصادم بين الكريبتون و الفلور في وجود غاز آخر مثل النيون لتهيئة ظروف التصادمية لتكوين طاقة عالية ويمكن لليزر الإكزيمر في حالة الإثارة الآلية إحداث اهتزاز كبير للجزيئات مما يكسبها تحصيل ليزر عالي له فائدة كبيرة في التطبيقات الصناعية والطبية .



أنواع واستخدامات الليزر :

تم إنتاج أول ليزر إكزيمر عام 1975 م ومنذ ذلك الحين فإنه خضع إلى تقدم تقني سريع أسفر عن أنواع حديثة تصل قدرتها إلى 200 واط بنسبة تردد واحد كيلوهيرتز وطاقة ( 4 جول ) وتعريض نبضي من 10-25 نانو ثانية , وتختلف أنواع ليزر الإكزيمر باختلاف الذرات المكونة للجزيء وبذلك تختلف الطاقة المتولدة منها والطول الموجي الذي يدخل ضمن نطاق الأشعة فوق البنفسجية غير المرئية .

ويستخدم ليزر الإكزيمر في نطاق واسع من التطبيقات البحثية والطبية والصناعية ، وهي مرغوبة لخاصية الطول الموجي القصير وشدة النبضية الليزر العالية .

ومن أمثلة التطبيقات البحثية قياس التلوث الجوي والدراسات المجهرية Spectroscopy والدراسات الكيموضوئية ومعالجة المواد الحيوية . أما التطبيقات الصناعية فمن أمثلتها آلات المعالجة الميكروية والطباعة الضوئية بالليزر ، و التلدين والتعديل والترقيم الدقيق للسطوح ، ووضع علامات على المواد مثل الزجاج والبلاستيك والسيراميك والمعادن وكذلك في الكتابة على شعر إنسان ، وفضلاً عن ذلك فإن لليزر الإكزيمر استخدامات طبية تتمثل في عمليات قرينة العين .

طريقة العمل :

يتم استثارة الكلور الغازي مثل الكريبتون و الكلور والنيون بنبضية كهربائية مكثفة في زمن وجيز للغاية تصل إلى 10 نانو ثانية ، وتعمل الطاقة الناتجة على تفكيك الروابط الجزئية للكلور ، وبذلك يتم الحصول على جزيء فلوريد الكريبتون المتأين KrF ، وتبقى الجزيئات المستثارة لمدة تصل إلى 10 نانو ثانية لتعود بعدها إلى المستوى الأرضي Ground Level الجزئي.

.يحتوي فلوريد الكريبتون على مرآة عاكسة ومرآة أمامية غير مطلية تسمح بخروج أشعة الليزر وتعمل على عكس باقي الأشعة.

يأتي التفريغ في الليزر الإكزيمر بشكل عمودي على طول الأنبوبة المغلقة والمليئة بالخليط الغازي وتعمل الأنبوبة لفترة معينة يتم استبدالها بعد انخفاض نبضات الليزر بشكل ملحوظ مع مرور الزمن بسبب استهلاك الغاز .



التطبيقات الطبية :

يستخدم ليزر الإكزيمر بشكل واسع في نواحي عديدة أهمها علاج ضعف وطول وقصر النظر ، وحالات عدم وضوح الأشياء لعدم تجمع الضوء في نقطة بؤرية Astigmatism ويستخدم في هذه الحالة الإكزيمر من نوع فلوريد الأرجون ArF وذلك في جراحة الانكسار الضوئي عن طريق إبعاد مواد القرينة لتصحيح قوة العدسة Dupitor .

يصل الطول الموجي لليزر ArF إلى 193 نانومتر وهو قصير جداً في نطاق الأشعة فوق البنفسجية غير المرئية مما يكسبها دقة عالية في جراحة الانكسار الضوئي تصل إلى 0.1 من الميكرومتر ، وفضلاً عن ذلك فإن لها تأثير طفيف للغاية في نقل الحرارة إلى الأنسجة المجاورة أثناء العملية .

تنحصر أهم خطوات استخدام إكزيمر ArF في جراحة العيون فيما يلي :

1- تسليط حزمة من الليزر على قناع Mask خاص حسب مقياس المريض بحيث يتم إسقاط الضوء على القرينة بخطوات معينة يمكن بواسطتها في ضبط حجم منطقة الاستئصال المرغوبة .

2- يتم التحكم في حجم وشكل وعمق الاستئصال بواسطة مجموعة من الفتحات الحلقية والاسطوانية الضوئية تعمل على تحديد مواصفات الضوء الساقط ، وكذلك التحكم بنبضات الليزر ، ويتم التحكم في هذه الخطوة بالحاسب الآلي
مع تحيات اسلحة الطاقه



اصعب شئ فى هذا العالم ان ترى اغلى واقرب من تحب يرمي بنفسه فى النار ولا تستطيع عمل شئ لسبب بسيط انه لا يريد منك التدخل
اصعب شئ فى هذا العالم ان تغمض عينيك عن الحق ارضاء لنفسك والنتيجه (اعمي فى كل الاحوال)

لاتضع كل أحلامك في شخص واحد ..ولاتجعل رحلة عمرك وجه شخص تحبه مهما كانت صفاته .. ولاتعتقد ان نهاية الأشياء هي نهاية العالم


سبتمبر 07, 2006, 05:15:30 مساءاً
رد #6

جنين

  • عضو خبير

  • *****

  • 3133
    مشاركة

    • مشاهدة الملف الشخصي
مفعول كازيمير / قوة من لا شيء /
« رد #6 في: سبتمبر 07, 2006, 05:15:30 مساءاً »
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته,,

كالعادة أحياناً لا يكون لدي رغبة بالقيام بما علي القيام به ,, فألعب قليلاً بالبحث ....
ووجدت هذا الرابط,, http://physicsweb.org/articles/world/15/9/6#2
وقد جذبني هذا العنوان لقرأة الموضوع::
The Casimir effect: a force from nothing

ثم شعرت أنه سبق لي قرآة هذا الأسم ( كازيمر) في المنتدى فبحثت فيه ووجدت هذا الموضع -الذي يبدو أنه وضع في فترة حرجة  '<img'> - وقمت بإحيائه , لتزداد معارفكم ( أو بمعنى أصح تعلموا بوجودها لمن كان مثلي لا يعلم عنها شيء ) ...

فشكراً لك أخي أسلحة الطاقة , على هذا النقل  '<img'>  رغم أني كنت أتمنى ذكر المصدر..

>>>>>وللمعلومية موضوع The Casimir effect: a force from nothin هو نفس الموضوع الذي أضافه الأخ T4A >>> والموضوع الذي أضافه الأخ أسلحة الطاقة هو ترجمة  حرفية للجزء الأول والأخير من الموضوع الذي أضافه الأخ T4A  ':O'  >> كأني أقول أنشودة التفاحة في الثلاجة والثلاجة مقفولة.....  ':201:' )


                            والسلام عليكم ورحمة الله..



ردودي الفيزيائية تعكس مستوى علمي وأجتهادي خلال تلك الفترة , وهذا يعني أحتمال نقصها ( أو خطئها) في توضيح الفكرة .. سأحاول تصحيح ما أنتبه إليه ويتضح لي خطأه ..والله المستعان.

قال تعالى: (ولولا دفع الله الناس بعضهم ببعض لفسدت الأرض)
أي لولا أنه يدفع بمن يقاتل في سبيله كيد الفجار وتكالب الكفار لفسدت الأرض باستيلاء الكفار عليها ومنعهم من عبادة الله  وإظهار دينه.

ديسمبر 03, 2006, 10:37:55 مساءاً
رد #7

جنين

  • عضو خبير

  • *****

  • 3133
    مشاركة

    • مشاهدة الملف الشخصي
مفعول كازيمير / قوة من لا شيء /
« رد #7 في: ديسمبر 03, 2006, 10:37:55 مساءاً »
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته,,

أخي أرجو أن تسمح لي بإعادة صياغة الفكرة الرئيسية لقوة كازيمر ( لإني في الحقيقة أجد الترجمة السابقة غير مفهومة , فلمن كان نفس حالتي  أتمنى أن يطلع على هذا المفهوم المختصر وبعده يرجع يقرأ المشاركة 1 فتتضح له المعالم أكثر بإذن الله)

---------------------

مفعول كازيمر



لتكن عندنا مرآتين متوازيتين تفصل بينهما مسافة صغيرة جداً لا تزيد عن الميكرومتر,, ولنفرض أيضاً أن الفتحة التي بينهما ماهي إلا عبارة عن تجويف..
لكل مجال كهرومغناطيسي  خصائص معينة (نرمز لها بالطيف المميز ) وهي ناتجة عن أنواع التردادات المكونة له....
في الفراغ الحر تكون التردادات المكونة لطيف ذات أهمية متساوية ... أما داخل التجويف فالأمر مختلف حيث يعاني المجال ( بما فيه من ترددات ) إنعكاسات ذهاباً وإياباً بين المرآتين ..فتتضاعف التردادات التي تشكل ترددات رنينية بالنسبة لتجويف , وهي الترددات التي تنطق عليها قاعدة الوتر لإن التجويف مغلق من الطرفين ( طول التجويف = لعدد صحيح مضروب في أنصاف الأطوال الموجية ) أما الترددات الأخرى فيحدث لها توهين ( تداخل هدام) ..

ففي حالة الترددات الرنينة , يكون ضغط أشعة المجال في الداخل أكبر من الخارج , فيؤدي ذلك إلى دفع اللوحين عن بعضهما..
أما في حالة التردادات الغير رنينية , يكون ضغط أشعة المجال في الخارج أكبر من الداخل , فيؤدي ذلك إلى دفع اللوحين إلى بعضهما ..
ولكن في الحالة العامة ( الطبيعية ) توجد كلا الحالتين , و محصلتهما هي قوة تجاذبية بين اللوحين >>>> أي أن أثرالترددات الغير رنينية أكبر من الترددات الرنينة , وهذا يبدو لي منطقياً , لإن إمكانية وجود الترددات الغير مناسبة أكبر من إمكانية توفر الترددات الرنينية..
ووجدوا أن هذه القوة تتناسب مع  F ~ A / d^4 , وبغض النظر عن الأبعاد الهندسية وجدوا أن هذه القوة تعتمد على كميتان أساسيتان : ثابت بلانك, وسرعة الضوء.
ردودي الفيزيائية تعكس مستوى علمي وأجتهادي خلال تلك الفترة , وهذا يعني أحتمال نقصها ( أو خطئها) في توضيح الفكرة .. سأحاول تصحيح ما أنتبه إليه ويتضح لي خطأه ..والله المستعان.

قال تعالى: (ولولا دفع الله الناس بعضهم ببعض لفسدت الأرض)
أي لولا أنه يدفع بمن يقاتل في سبيله كيد الفجار وتكالب الكفار لفسدت الأرض باستيلاء الكفار عليها ومنعهم من عبادة الله  وإظهار دينه.

نوفمبر 05, 2008, 01:24:45 صباحاً
رد #8

اسلحة الطاقه

  • عضو متقدم

  • ****

  • 624
    مشاركة

  • عضو مجلس الكيمياء

    • مشاهدة الملف الشخصي
    • http://al-naaeb.com/up
مفعول كازيمير / قوة من لا شيء /
« رد #8 في: نوفمبر 05, 2008, 01:24:45 صباحاً »
يسلمو اختي جنين على الاضافه وانا ببحث عن معلومات اكثر عن هذه القوه وهذه الظاهره

تحياتي

اسلحة الطاقه



اصعب شئ فى هذا العالم ان ترى اغلى واقرب من تحب يرمي بنفسه فى النار ولا تستطيع عمل شئ لسبب بسيط انه لا يريد منك التدخل
اصعب شئ فى هذا العالم ان تغمض عينيك عن الحق ارضاء لنفسك والنتيجه (اعمي فى كل الاحوال)

لاتضع كل أحلامك في شخص واحد ..ولاتجعل رحلة عمرك وجه شخص تحبه مهما كانت صفاته .. ولاتعتقد ان نهاية الأشياء هي نهاية العالم