211service.com
Een blauwdruk voor een Quantum Propulsion Machine
Het kwantumvacuüm heeft natuurkundigen gefascineerd sinds Hendrik Casimir en Dirk Polder in 1948 suggereerden dat het een kracht zou uitoefenen op een paar nauw gescheiden geleidende platen. Hun idee werd uiteindelijk bevestigd toen de kracht werd gemeten in 1997. Hoe deze kracht te exploiteren is echter nog steeds niet duidelijk.
De afgelopen jaren is er een nieuwe manier van denken over het kwantumvacuüm ontstaan die veel meer potentie heeft. En vandaag beschrijft een natuurkundige hoe het kan worden gebruikt om voortstuwing te creëren.
Voordat we dat bespreken, gaan we een beetje terug. Volgens de kwantummechanica zal elk vacuüm worden gevuld met elektromagnetische golven die in en uit het bestaan springen. Het blijkt dat deze golven verschillende meetbare effecten kunnen hebben, zoals de Casimir-Polderkracht.
De nieuwe benadering richt zich op het momentum dat met deze elektromagnetische velden wordt geassocieerd in plaats van op de kracht die ze uitoefenen. De vraag is of het mogelijk is om dit momentum te veranderen, want als je kunt, zou je een gelijke en tegengestelde kick moeten krijgen. Dat is wat raketwetenschappers voortstuwing noemen.
Vandaag suggereert Alex Feigel van het Soreq Nuclear Research Center, een overheidslaboratorium in Yavne, Israël, een geheel nieuwe manier om het momentum van het kwantumvacuüm te wijzigen en hoe dit kan worden benut om voortstuwing te genereren.
Feigels aanpak combineert twee gevestigde ideeën. De eerste is de Lorentz-kracht die wordt ervaren door een geladen deeltje in elektrische en magnetische velden die worden gekruist. Het tweede is het magneto-elektrische effect - het fenomeen waarbij een extern magnetisch veld een gepolariseerd intern elektrisch veld in bepaalde materialen induceert en vice versa.
De vraag die Feigel stelt is onder welke omstandigheden de elektromagnetische velden in een kwantumvacuüm een Lorentzkracht kunnen uitoefenen. Het antwoord is dat het kwantumvacuüm constant interageert met magneto-elektrische materialen die Lorentz-krachten genereren. Meestal zijn deze krachten echter nul.
Echter, Feigel zegt dat er vier gevallen zijn waarin de krachten niet optellen tot nul. Twee hiervan zijn al bekend, bijvoorbeeld het beperken van het kwantumveld tussen twee platen, wat golven met een langere golflengte uitsluit.
Maar Feigel zegt dat de twee anderen geheel nieuwe manieren bieden om het kwantumvacuüm te exploiteren met behulp van magneto-elektrische nanodeeltjes om te interageren met de elektromagnetische velden die het bevat.
De eerste methode is om snel een aantal magneto-elektrische nanodeeltjes te aggregeren, een proces dat de randvoorwaarden voor hoogfrequente elektromagnetische golven beïnvloedt en een kracht genereert.
De tweede is simpelweg het roteren van een groep magneto-elektrische nanodeeltjes, die ook een Lorentz-kracht genereert.
Het resultaat is hoe dan ook een verandering in snelheid. Zoals Feigel het stelt: mechanische werking van kwantumvacuüm op magneto-elektrische objecten kan waarneembaar zijn en een significante waarde hebben.
Het mooie van Feigels idee is dat het gemakkelijk kan worden getest. Hij stelt voor om een adresseerbare reeks magneto-elektrische nanodeeltjes te bouwen, misschien gemaakt van een materiaal zoals FeGaO3 met een magneto-elektrische constante van 10^-4 in een zwak magnetisch veld.
Deze nanodeeltjes hoeven alleen maar op de gewenste manier te worden geroteerd om een kracht op te wekken. Feigel noemt het een magneto-elektrisch kwantumwiel.
Natuurlijk krijgt niemand hier een gratis lunch. Hoewel de voorgestelde motor energie zal verbruiken voor het manipuleren van de deeltjes, zal de voortstuwing plaatsvinden zonder enig verlies van massa, zegt Feigel. Hij suggereert zelfs, met meesterlijk understatement, dat dit praktische implicaties kan hebben.
Dus hier is een risicovol idee met een enorme potentiële uitbetaling. De vraag is: wie heeft de ballen om het te proberen?
Referentie: arxiv.org/abs/0912.1031 : Een magneto-elektrisch kwantumwiel