真空零点能及其应用复习进程
2019真空零点能 转.doc
真空零点能转零点能，又叫真空零点能，顾名思义，这种能源来自于真空。
事实上，真空中一直散发着大量的能量。
真空中的能量从何而来?根据量子力学的原理，所谓"真空不空"，真空中实际上充满着忽隐忽现的粒子，它们的状态变化得十分迅速，以至于无法被仪器探测到。
即便是在绝对零度(零下273摄氏度)的条件下，真空也在向四面八方散发出能量，这与人们看到的表面现象大不一样。
零点能就是指粒子在绝对零度下仍保持的震动能量，其幅度随温度上升而增加。
在绝对零度下粒子是静止不动的，因此它的速度为零；而这时它的位置则是可以测出来的。
这样的话，位置和速度两者的值我们都知道了，这不符合海森堡的测不准原理--它只允许知道一个。
所以，零点时空间的物质粒子不可能真正处于'绝对静止'的状态。
那么零点时应该是什么状态?事实是在绝对零度下即使不再有热运动，真空中的粒子也仍然在不停地抖动。
这也是一种运动，而运动总是和能量相伴随的。
根据质能可以等价互换的原理，这些抖动不已的粒子忽而是粒子状态，忽而又变成了等价的能量--波粒二象性允许这样。
无数这样闪闪烁烁的粒子时隐时现、此起彼伏地向四面八方散发出能量。
因为这指的是在绝对零度时散发的，(高于零度时就有了热运动，散发的能量当然更多)，故而物理学家把它称为零点能。
零点能的存在已被科学家所验证。
曾因研究出第一颗原子弹而闻名于世的美国洛斯阿拉莫斯实验室，一位物理学家拉莫雷奥作了一个实验，让零点能把两块*在一起的金属片压紧而且发热。
拉莫雷奥费了九牛二虎的力气，只获得了微不足道的10到15个焦耳的零点能的能量，但是这已经证明了零点能的存在。
1989年3月，弗雷希曼和庞斯在美国宣布他们用钯电极在常温下电解重水，观察到了异常的热量输出和少量的中子。
该现象一经公布就在全世界范围内引起了一场轩然大波。
由于当时的实验用的是重水，又是在常温下，人们就把这种现象称之为"冷核聚变"。
真空量子涨落的零点能和有效力的开题报告
真空量子涨落的零点能和有效力的开题报告一、研究背景及意义真空量子涨落是指在真空中由于量子效应造成的短暂涨落现象。
在真空中存在着不稳定的虚粒子对，一对电子和正电子在一定时间内形成并相互抵消。
虚粒子对的产生和湮灭是量子力学的基本过程，它们对真空的物理性质产生了很大的影响。
在零温下，虚粒子对现象不是平衡态过程，从理论上推算，可以得出零温真空状态下存在一种叫做零点能的真空能量。
在量子场论中，零点能是极其重要的概念，它是场模式的基本能量分量，影响着场在不稳定状态下的演化和相互作用。
零点能可以影响我们对于基本物理规律的理解和对于宇宙起源的探索。
例如，它可以帮助我们解释物理学理论中的自能项和某些量子效应，同时还可以作为协同的反重力力量用于解释黑暗物质和暗能量的问题。
目前，随着科技的发展和对于量子场论的深入理解，对真空涨落、零点能和其效应的研究变得越来越重要。
二、研究现状1998年以来，随着人们对于暗能量的认识不断增强，真空量子涨落的研究也逐渐受到了重视。
在研究中，人们发现，真空量子涨落会导致光子与光子之间的有效相互作用，这种相互作用就是著名的Casimir效应。
Casimir效应原本是一种理论计算，后来在实验中被实际观测到。
对于Casimir效应及其应用，人们进行了大量的研究和探索，推动了真空量子涨落的研究。
在实验方面，近期的实验采用了高质量的光谱技术，研究真空量子涨落对于两个金属板之间相互作用力的影响。
实验可以很好的印证Casimir效应以及研究零点能。
同时，证明真空中的数学模型与实验数据的吻合度是很高的。
这表明真空中存在的这种普遍的物理机制（例如场的荷不守恒）是实在的，并且在我们观测到的物理现象中占据着重要的地位。
其它方面的研究项目包括应用真空涨落理论解释其中子质重量和电子电荷比的长期不变性，应用零点能解释黑暗物质和暗能量，并借此来推动探索宇宙起源和更深层次的基本规律。
虽然研究中还存在许多的问题，但是对于真空量子涨落及其效应的研究已经成为物理学的前沿领域之一。
应用Casimir力实现真空零点能的利用研究
应用Casimir力实现真空零点能的利用研究技术的发展，驱动微型机械的动力源已成为制约MEMS器件进一步发展的瓶颈。
目前对于MEMS器件的驱动方式一般为静电驱动，而常规的电力拖动，一般则不能满足所需的精度要求。
对于在航空领域微型推进系统中的应用，由于MEMS器件具有比大推进系统更高的功率密度，具有可移动性好、可靠性高等特点，因此具有广阔的应用前景：（l）微腔的尺寸；（2）微腔的形状；（3）材料的电导率*4）各边长间的比例关系；（5）腔壁的粗糙度；（6）腔各边间结合处的转角大小；（7>微腔周围的引力场；（8）温度的差异。
2常见微腔内的Casimir力人们对Casimir力的研究主要集中在对两传导性好、无限大平行平面微腔内的Casimir力研究。
因为从理论角度来讲这类结构具有一系列其他结构所不具有的优点：（1）在三维空间的两个方向上保持洛伦兹力不变性；（2）能有效地把一个三维M 题简化为一个一维问铨；（3）在两平行平面间的压力一能置张童保持不变；（4）理想化的平面上没有弯曲，不存在平面弯曲或平面交叉等引起的附加问题。
对于两块尺寸为LxL的平行板导体，距离为*/，以边长方向为>r，。
v轴，*/方向为t轴，如所示。
盒中电磁波模式为：此处为正整数或，盒中的零点能是量其中￡为光速。
当c/<<L时，在体积为LxLxd的自由空间中的零点能为：为：面粗糙度的修正：度。
几种常见微腔结构内的零点能分布见表1.表10K条件下几种微腔内的零点能微腔结构零点能两平行平面结构（无限大、间距为a）LxL上的零点能立方体结构（边长为《）球形结构（半径为/*）圆柱形（半径为r，无限长）长为L上的零点能而矩形腔内的零点能则根据腔体尺寸的变化可在正负间转变，Ambjom的计算结果如所示。
3可行性分析所示结构中，浅色部分为可上下左右移动的薄平面，深色的基座由两部分组成，左边为矩形腔，右边为平面。
在工作过程中，上平面假如先跟基座的平面部分对齐，那么它先跟基座间形成两平行平面结构，受Casim引力作用向下运动，为避免跟基座接触，我们可人为地设定一最低位置。
真空零点能
真空零点能【二十世纪六十年代哈佛大学，零点计划，零点，皆有可能，能量聚合点】百科名片理论公式量子理论预示，真空中蕴藏着巨大的本底能量，它在绝对零度条件下仍然存在，称为真空零点能。
对卡西米尔（Casimir）力（一种由于真空零点电磁涨落产生的作用力）的精确测量，证实了这一物理现象。
目录1基本介绍基本简介1原理研究原理设想1原理描述1历史介绍历史沿革1冷核聚变零点能的各种形式实验证据重力与宇宙学推进理论1现状1前景1应用展开1基本介绍基本简介1原理研究原理设想1原理描述1历史介绍历史沿革1冷核聚变零点能的各种形式实验证据重力与宇宙学推进理论1现状1前景1应用基本介绍基本简介现代科学认为真空并不意味着一无所有，真空是由正电子和负电子旋转波包组成的系统。
量子真空是一个非常活跃的空间，它充满时隐时现的粒子和在零点线值上涨落的能量场。
而与这种现象伴生的能量，被称为零点能，也就是说，即使在绝对零度，这种真空活性仍然保持着。
正负电子图原理研究原理设想关于零点能的设想来自量子力学的一个著名概念:海森堡测不准原理。
该原理指出：不可能同时以较高的精确度得知一个粒子的位置和动量。
因此，当温度降到绝对零度时粒子必定仍然在振动；否则，如果粒子完全停下来，那它的动量和位置就可以同时精确的测知，而这是违反测不准原理的。
这种粒子在绝对零度时的振动（零点振动）所具有的能量就是零点能。
原理描述狄拉克从量子场论对真空态进行了生动的描述，把真空比喻为起伏不定的能量之海。
J. Wheeler估算出真空的能量密度可高达1095 g/cm^3。
历史介绍历史沿革1948年，荷兰物理学家亨德里克·卡西米尔提出了一项检测这种能量存在的方案。
从理论上看，真空能量以粒子的形态出现，并不断以微小的规模形成和消失。
在正常情况下。
真空中充满着几乎各种波长的粒子，低温下超导体产生的磁浮现象但卡西米尔认为，如果使两个不带电的金属薄盘紧紧靠在一起，较长的波长就会被排除出去。
真空技术基础及其应用现状 ppt课件
各种真空泵技术已经非常完善，但是如 何更经济，更环保，更快速的获得项目 运行所需的真空度，是我们目前需要解 决的难题。
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3、真空度维持
各种检漏技术已非常完善，对于特高真 空的保持已不再是难题。
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结束语
真空技术近10年间的发展，核聚变装置及加速器的研究， 几百m3超高真空容器的制造，10-11Pa的极高真空也能简 单的获得。真空技术在各领域的应用不断扩大。
任何一个真空系统，漏气时绝对的，不漏时相对的。
一个真空系统的极限压强，实际就是抽气与漏气达到动
态平衡时的压强。
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真空系统的漏气分为实漏和虚漏
虚漏是指真空容器内部有漏源，如材料内部有孔洞，或 结构上有死空间，其中的气体不能有效的被真空泵抽走， 而是通过缝隙缓慢地，源源不断地漏向真空系统，就像 有漏孔存在一样，但又无法从外部检测出来。它可以通 过选用优质材料或改变设计方案解决
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几种常用真空计简介
电容薄膜真空计
原理：压强改变时薄膜发生形变，它和感知电极间 的距离改变，从而其间的电容量改变，用电学的方 法测出电容量，便可通过校准确定气体压强。
量程：其量程有四个数量级，105Pa~10Pa、 104Pa~1Pa、103Pa~10-1Pa、102Pa~10-2Pa
特点：量程宽(1×105Pa~1×10-2Pa)，精度高，稳定性 好，测量结果与气体 种类无关 ，特别是可以测量蒸 汽和腐蚀性气体的压力
托 里 拆 利 实 验
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1654年，德国工程师盖利克（Otto von Guericke）利用其发明的活 塞抽气泵在马德堡市（Magdeburg）公开表演马德堡半球实验，即
神秘的真空零点能，1立方厘米竟蕴藏着比整个宇宙还多的能量！
神秘的真空零点能，1立方厘米竟蕴藏着比整个宇宙还多的能量！可能有人还记得前两年轰轰烈烈的不可能性驱动引擎——相对性推进器，这种推进器迥异于现有任何驱动装置，不需向后喷射任何物质，就可以驱动飞船前进，被认为违反了动量守恒定律，乘坐这种飞船，70天即可到达火星。
中国曾经进行过测试，据说还发射到太空在真空环境里测试过。
美国NASA也在真空环境中进行了测试，确认产生了推力，但没有任何人知道背后的科学原理，国际上的主流猜测是和真空中的量子涨落有关，可能我们无意中使用了神秘的真空零点能。
那么什么是真空零点能呢？真空零点能是量子力学中描述的物理系统固有的最低能量，即使在绝对零度条件下依然存在，这种能量无法从系统中移除。
真空零点能的设想来自于海森堡的不确定性原理，即任何时刻都不能同时准确地测得粒子的动量和位置，因此即使温度降到绝对零度，粒子依然在振动，否则它就会停下来，位置和动量就可精确测知了。
所以在量子力学中真空并不是空无的虚空，而是充满着自发的量子涨落，不断有虚粒子对创生和湮灭，里面蕴藏的能量就是真空零点能。
真空零点能已经由卡西米尔效应验证，两块靠得很近的金属板之间由于特定波长的虚粒子对被排斥出去，会使金属板之间的能量密度低于板外，从而存在一种微小的压力，无数次试验已经精确验证了这个效应。
据说著名物理学家约翰·惠勒曾估算过零点能，其密度高达10^95g/cm3，这个能量已经大到我们无法想象了。
考虑到整个宇宙的粒子总数不过10^80个，换句话说，我们，我们的身体，我们周围的一切，整个宇宙的可见物质，再加上不可见的暗物质、暗能量，所有的一切加起来，都不及你指甲盖大小空间里真空零点能的零头的零头！真空能量如此巨大，以致有科学家指出，我们的宇宙很可能就是从一次微小的量子涨落中创生的，而多重宇宙的观点则认为，我们身边无时无刻不在诞生着新的宇宙。
事实上真空不是虚无，不是宁静，真空很忙，在量子的尺度上，它忙得不可开交！没有什么能量能够和真空零点能相匹敌，或许除了上帝的力量之外。
真空零点能
零点能量子理论预示，真空中蕴藏着巨大的本底能量，它在绝对零度条件下仍然存在，称为零点能（Zeropointenergy）。
对卡西米尔（Casimir）力（一种由于真空零点电磁涨落产生的作用力）的精确测量，证实了这一物理现象。
许多科学家和发明家为提取零点能进行了长期的理论和实验研究。
对于真空零点能和挠场(Torsion field，spin field)的深入研究，将引起科学和技术的巨大变革。
所有的自然现象都与真空相关，引力和惯性来自真空零点涨落，生物的起源和进化应考虑零点能和自旋场，因为零点场携带着有意义的信息。
现代科学认为真空并不意味着一无所有，真空是由正电子和负电子旋转波包组成的系统，有些俄罗斯科学家把这种波包被称为菲顿（Phyton）。
菲顿是相互嵌入的，其自旋是反向的，因此整个系统不仅是电中性的，而且自旋和磁矩都获得补偿，并充满着各种各样的动态量子过程，这种过程的动态能量可以作为工业能源、未来星际航行能源以及家庭生活等诸多领域的能源。
量子真空是一个非常活跃的空间，它充满时隐时现的粒子和在零点线值上涨落的能量场。
而与这种现象伴生的能量，被称为零点能，也就是说，即使在绝对零度，这种真空活性仍然保持着。
其实，早在1891年，科学家忒斯拉（Nikola Tesla）在一次演讲中就提到：几个世纪之后，也许我们可以从宇宙中的任意一点提取能量来驱动我们的机械。
用今天的科学语言解释，这种能源就是真空零点能，或称空间能、自由能、宇宙能等。
传统的观念认为物理真空是一个能量最小的系统，不能从这样一个系统中取出能量。
但应该看到的是，物理真空是一个具有强烈波动的动态系统，它可能是一种能源。
许多有独特见解的科学家很早就开始注意到利用卡西米尔效应作为替代的能源。
休斯公司研究室的R. Forword在1984年就提出了利用带电荷薄膜导体内聚现象从真空中提取电能[Phys .Rev. B60, 14,740(1984)]。
真空零点能及其应用共16页文档
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
真空零点能及其应用
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
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参考文献： 雷锦志 江兴流，卡西米尔效应与提取零点能 朱国华 丁建宁 杨继昌，利用真空零点能进行
量子微型推进技术的研究 朱国华, 丁建宁, 杨继昌，应用卡西米尔力实现真
空“ 零点能”的利用研究
The end
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在此过程中，卡西米尔力做的功 上式两项都为正，即在运动中卡西米尔力都是做正 功，从而实现对零点能的有效提取。
将这样的推进器集成系统并联到飞行器的动力装置 中可以作为辅助动力源，直接产生机械能，参与飞 行器的动力补偿甚至作为微型飞行器的动力源，也 可以将微型推进器的活塞杆和压电材料相连转变成 电能，从而为飞行器内部控制系统提供工作电源。
大部分物理学家认为不能提取零点能, 因为零点 能是一种随机的电磁振荡。
根据热力学第二定律, 是不能从随机的电磁振荡 中提出能量的。而Mo ra y B. King 坚持认为零 点能是可以提取的, 并在这方面做了大量的工作。
King 认为, 在一定的条件下, 由于挠场相干等原 因, 可以使随机的背景电磁场产生自组织, 从而提 出零点能。并试图利用这一理论解释球形闪电、 冷核聚变等现象。
随机地处处存在的。 6. 零点能是开放非线性系统的混沌的表现。在一定条件下可以表现
出自组织行为, 因而可以作为能源。 7. 零点能是来源于四维空间的电磁流的三维表现。它可以扭曲我们
的三维空间, 从而改变时空度规。可以提取出来作为能源, 但这一过 程改变了局部的引力、惯性和时间的进程。
提取真空零点能
真空零点能及其应用
卡西米尔效应
1948年卡西米尔在波尔的指点下, 根据腔量子电动力学的理论成功利 用零点能引出了卡西米尔力。卡西米尔效应的物理本质就是由于各种导 体表面的存在而引起自由空间内零点震荡的变化, 进而导致该空间内零 点能的变化 。
卡西米尔认为, ，真空中充满着各种波长的粒子。如在真空中采用两块 靠得很近的金属板，排除掉较长波长的光子，金属板外较多的波(较多 光子)就会使两板有靠近的趋势。而一旦它们靠得更近，两者之间产生 的吸力就会更强。当然，卡西米尔力是很微弱的，它不会比一颗尘埃落 到极板上产生的压强更大，但是，仍然有可能进行检测。
设计模型
在一块金板上刻出一系列的矩形腔阵列作为推进 器的基座，其可以沿光滑平面导轨做水平运动， 在基座上距离为d。的地方放置图示缸体，缸体 中的平板活塞可以沿缸孔作上下运动。
工作过程如下：初始位置如上图所示，此时矩形腔正 对活塞，使得活塞在向上的卡西米尔力的作用下向上 做加速运动，产生推力，卡西米尔力做正功，卡西米 尔力减小为零时，通过微系统控制基座向左或向右水 平移动￡。，此时活塞正对的是基座上的平面，活塞 和基座之间产生相互吸引的卡西米尔力，活塞向下加 速运动，卡西米尔力还是做正功，当活塞到达下止点 时，微系统控制基座向右或向左移动 。，完成一个 行程周期，如此反复运动。
关于零点能不同的观点
关于零点能的争论有不同的观点, 这些争论形成了关于零点能的许多 不同的学派。Mo ra y B. King总结出了如下几种:
1. 量子物理是错的。量子事件可以通过自场作经典的解释, 零点能不 存在。
2. 相对论是错的。有一个类似于物质的以太存在。 3. 量子物理是对的, 但零点能只是理论上的产物, 并不真正存在。 4. 零点能在物理上存在, 但太微弱, 不能作为真正的能源。 5. 零点能在物理上表现为能量很高的涨落, 但无法提取, 因为它们是
一旦真空零点能可以被顺利提取和转 化，能源危机将不再是问题。下面是 一些初步的应用。
一种利用零点能的微型推进器设计
理论依据：两平行导电金属板之间Casimir力理 想状态下，相距d的两平行导电金属板之间的零 点能为：
单位面积上的卡西米尔力为： 对于两平行平面，如果两板之间的距离从小间 距口变化到大间距b时，那么卡西米尔力所做的功 ：
1998年，美国Los Alamos 国家实验室的科学家Steven Lamoreaux最先实现了对卡 西米尔作用力的测量。他的 装置比卡西米尔本人于1948 年提出的设想复杂，由2根镀 金石英棒和1个镀金球组成。 安装时它们十分靠近，所获 得的卡西米尔力使吊在金属 丝上的一根石英棒扭转。 Steven Lamoreaux测量了 使石英棒恢复原状的力，结 果与卡西米尔理论相符，事 实上只有5％ 误差。