真空零点能
利用真空“零点能”实现驱动的量子微型开关[发明专利]
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专利名称：利用真空“零点能”实现驱动的量子微型开关专利类型：发明专利
发明人：丁建宁,朱国华,杨继昌
申请号：CN200510040457.6
申请日：20050609
公开号：CN1719568A
公开日：
20060111
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种利用真空“零点能”实现驱动的量子微型开关，由两个质量块、一个活动平面和一个弹簧组成，两个质量块位于两边且固定不动，活动平面位于两个质量块的中间，通过弹性系数为k的弹簧与左边的质量块连在一起，活动平面与右边质量块的间距小于1000nm，以保证Casimir力的有效作用，活动平面的位置通过一个比例系数δ进行控制，活动平面就在弹簧的约束下沿δ方向做单自由度运动，而活动平面的左右运动就相当于开关的开合，这样就可以实现利用零点能、利用Casimir力来进行驱动的开关设计。
本发明利用的是真空中的零点能，无需外加能源，这样可以简化结构，有利于机构的微型化；同时由于Casimir力对间距的敏感性很强，可以很好的提高开关的灵敏度。
申请人：江苏大学
地址：212013 江苏省镇江市丹徒路301号江苏大学内
国籍：CN
代理机构：南京知识律师事务所
代理人：汪旭东
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利用真空“零点能”实现驱动的量子微型推进器[发明专利]
![利用真空“零点能”实现驱动的量子微型推进器[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/3a302488ddccda38376baffe.png)
专利名称：利用真空“零点能”实现驱动的量子微型推进器专利类型：发明专利
发明人：丁建宁,朱国华,杨继昌
申请号：CN200510040456.1
申请日：20050609
公开号：CN1718531A
公开日：
20060111
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种利用真空“零点能”实现驱动的量子微型推进器，由一个活塞组合体、一个挡片和一个基座构成，活塞组合体由中间的平面、与之相连的四根梁及周围的边框组成，边框固定不动，中间的平面就相当于活塞，上下运动，与之相连的四根梁起弹簧的作用，在活塞组合体的下面是挡片，尺寸要求能挡住矩形腔，比活塞组合体中平面面积要大，基座位于最下面，基座上开有矩形腔，矩形腔三边的尺寸为100～500nm，长、高的尺寸与宽的尺寸的比值大于3，挡片紧挨着基座，两者相距20到50nm，活塞组合体的初始位置与挡片的间距为300到500nm。
本发明中的微型推进器利用了真空中的零点能，对于需求能量不大的场合，如微型器械、微型卫星等，就可以从根本上解决能源的限制问题。
申请人：江苏大学
地址：212013 江苏省镇江市丹徒路301号江苏大学内
国籍：CN
代理机构：南京知识律师事务所
代理人：汪旭东
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Hawking_Unruh效应起源于真空零点能的移动
Hawking - Unruh 效应起源于真空零点能的移动
宋海珍 ,肖绍武
(南阳师范学院物理系 ,河南 南阳 ,473061)
摘 要 :本文首先得到热坐标变换与坐标尺度变换等价的结论 ,从而推出 Hawking - Unruh 效应是坐标尺度变
换的补偿效应. 利用时间和能量存在的测不准关系 ,进一步计算表明 : Hawking - Unruh 效应起源于真空零点能的移 动.
维子时空中进行的 ,二维子时空与四维时空的坐标时间相同 ,所以 ,二维子时空与四维时空的时间变换尺度
相同. Hawking - Unruh 效应是坐标尺度变换的补偿效应 ,通过时间这个量的桥梁作用 ,可以寻找到 Hawking
- Unruh 效应也是能量尺度变换的补偿效应.
3 Hawking - Unruh 效应起源于真空零点能的移动
关键词 :坐标尺度 ;能量尺度 ;零点能 中图分类号 :O412. 1 文献标识码 :A
1 Hawking - Unruh 效应是坐标尺度变换的补偿效应
1. 1 热坐标变换 通过指数型的坐标变换 ,可以把零温的 Minkowski 时空变到有限温度的 Rindler 时空. 也可以把零温的
面上的表面引力 ,其时空线元
d s2 = G0 e2 aξ( - dη2 + dξ2) + G2d Y2 + G3d Z2
(3)
1. 2 热坐标变换等价于坐标尺度的变换
热坐标变换所联系的时空 ,其二维子时空线元都显式共形于 Minkowski 时空 ,零温与有限温度的时空不
仅有热坐标变换相联系 ,而且在 Ω2 > 0 的时空区有共形等度规映射相联系. 对零温时空 ,线元的坐标长度 d
等微子零点能
等微子零点能
等微子零点能是指在真空中存在的等微子（一种理论上存在的微小质量粒子）的能量。
由于等微子质量极小，因此其零点能也非常微弱，但是由于等微子的数量极为庞大，因此其总的零点能也可以达到很高的数值。
等微子零点能的研究对于理解宇宙学、粒子物理学以及量子场论等领域非常重要。
目前，科学家们正在通过实验以及理论计算等方式来探索等微子零点能的性质和应用。
未来，等微子零点能可能会在能源、通信等领域得到应用。
- 1 -。
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
真空：无限能量的源泉
真空：无限能量的源泉真空：无限能量的源泉质子大小的真空区所包的能量可能与整个宇宙中所有物质所含的能量一样多去年，美国芝加哥伊利诺伊大学电气工程教授乔丹·麦克莱得到了国家航空和宇航局为他研究真空能量提供的经费。
他的研究项目是位于俄亥俄州克利夫兰的国家航空和宇航局格伦研究中心“突破性推进物理学”计划的一部分。
该计划的目标是寻找有可能为航天器提供动力的新的推进方法。
他的计划是制造一台微型机器，对这种真空能量及其产生的动力进行测量。
如果一切进展顺利的话，麦克莱有可能抓到一条巨大无比的鱼。
他希望能找到一种利用这种动力的办法，让它们去完成诸如驱动微型活塞、加热冷水乃至为航天器提供动力等。
大多数人认为，真空是空荡荡的。
但是，根据量子电动力学（一门在非常小的规模上描述宇宙行为的理论），没有比这种观点更加荒谬的了。
实际上，真空中到处充满着称作“零点能”的电磁能，这正是麦克莱希望加以利用的能量。
“零点能”中的“零”指的是，如果把宇宙温度降至绝对零度（宇宙可能的最低能态），部分能量就可能保留下来。
实际上，这种能量是相当多的。
物理学家对究竟有多少能量仍存在分歧，但麦克莱已经计算出，大小相当于一个质子的真空区所含的能量可能与整个宇宙中所有物质所含的能量一样麦克莱打算制造一个处于平衡状态的一面（称为盒盖）可以自由移动的金属盒。
倘若盒盖从平衡点向内略微移动，空腔内的真空压力将下沉，盒盖将进一步向内收缩。
倘若盒盖向外移动，则结果正好相反，盒盖向外扩张。
由此产生的位移是非常小的，不到100毫微米。
盒盖将被吸附在一条微型弹簧上。
因此。
当盒盖移动时，微型弹簧会被拉长或缩短，并且往往会返回原处。
麦克莱希望，通过小心翼翼地使空腔的真空压力和弹簧的弹性力保持平衡。
并恰到好处地向盒盖施放初始脉冲，他能够制造出一个由卡西米尔力驱动的微型振荡器。
麦克莱打算分几个步骤攻克这一难题。
卡西米尔排斥力一直未被测定，因此他的首要任务是看一看自己是否能完成此项工作。
热力学的最低温度
热力学的最低温度绝对零度绝对零度，理论上所能达到的最低温度，在此温度下物体没有内能。
把-273.15℃定作热力学温标（绝对温标）的零度，叫做绝对零度（absolute zero）。
热力学温标的单位是开尔文（K）。
绝对零度(absolute zero)是热力学的最低温度，但此为仅存于理论的下限值。
其热力学温标写成K，等于摄氏温标零下273.15度（-273.15℃）。
绝对零度，是可能达到的最低温度。
在绝对零度下，原子和分子拥有量子理论允许的最小能量。
绝对零度就是开尔文温度标（简称开氏温度标，记为K）定义的零点；0K等于—273.15℃，而开氏温度标的一个单位与摄氏度的大小是一样的。
物质的温度取决于其内原子、分子等粒子的动能。
根据麦克斯韦-玻尔兹曼分布，粒子动能越高，物质温度就越高。
理论上，若粒子动能低到量子力学的最低点时，物质即达到绝对零度，不能再低。
然而，绝对零度永远无法达到，只可无限逼近。
因为任何空间必然存有能量和热量，也不断进行相互转换而不消失。
所以绝对零度是不存在的，除非该空间自始即无任何能量热量。
在此一空间，所有物质完全没有粒子振动，其总体积并且为零。
有关物质接近绝对零度时的行为，可初步观察热德布洛伊波长（Thermal de Broglie wavelength）其中h 为普朗克常数、m 为粒子的质量、k 为玻尔兹曼常量、T 为绝对温度。
可见热德布洛伊波长与绝对温度的平方根成反比，因此当温度很低的时候，粒子物质波的波长很长，粒子与粒子之间的物质波有很大的重叠，因此量子力学的效应就会变得很明显。
著名的现象之一就是玻色-爱因斯坦凝聚，玻色-爱因斯坦凝聚在1995年首次被实验证实，当时温度降至只有170×10 开尔文。
①在中学阶段，对于热力学温标和摄氏温标间的换算，是取近似值T(K)=t(℃)+273。
绝对零度的温度图线实际上，如以水的冰点为标准，绝对零度应比它低273.15℃所以精确的换算关系应该是T(K)=t(℃)+273.15。
真空零点能的原理
真空零点能的原理研究表明，虽然在经典物理学中认为真空是一种空无一物的状态，但在量子物理学中，真空并不是完全空无的。
相反，真空中充满了一种微妙的能量波动，这就是所谓的真空零点能。
这种能量波动是由于量子力学的原理，即根据不确定性原理，能量和时间之间存在一种不确定关系，即在极短的时间内，空间中会出现虚拟粒子对的产生和湮灭，从而导致真空中存在一种微小但实际的能量。
真空零点能的概念最早由德国物理学家马克斯·普朗克在20世纪初提出。
根据量子场论的理论，真空中充满了各种不同频率、不同能量的量子波动，这些波动会产生真空的零点能。
这种能量是虚拟的，即并不会导致实际的物质或作用力，但它确实存在，并可通过实验进行验证。
在量子场论中，真空不再是简单地被理解为一种空无一物的状态，而是通过场的激发态来描述，这些激发态包括了虚拟粒子对的产生和湮灭。
在这种情况下，真空被认为是一种充满了各种量子波动的状态，这些波动形成了真空的零点能。
真空零点能的存在对物理学有着深远的影响。
首先，它解释了一些经典物理学上难以解释的现象，如半导体中的载流子、水晶中的声子等。
其次，真空零点能也与宇宙学相关，一些宇宙学模型中，真空零点能被认为是一种暗能量，导致宇宙膨胀加速。
此外，真空零点能还与量子力学的一些现象有关，如卡西米尔效应、兰道裂缝等。
卡西米尔效应是一个最直接的证据，证明了真空零点能的存在。
在1948年，荷兰物理学家亨德里克·卡西米尔通过两个平行金属平板之间量子场论的计算，发现了一个微弱的吸引力，这是由于两个金属板之间存在的真空零点能引起的。
虽然这种引力非常微弱，但它的存在为真空零点能提供了直接的实验证据。
另一个与真空零点能相关的现象是兰道裂缝。
在低温下，超导体会对磁场产生排斥效应，形成一种完全排斥磁场的状态，这被称为梯度型超导状态。
在这种状态下，磁场会被有效地防止进入超导体内部，并形成一种稳定的态势。
这一现象被认为是由于真空零点能的作用，通过涡流和涡旋的形成，形成了超导体对磁场的排斥效应。
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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)]。
近年来，各种科学杂志和新闻媒体纷纷报道关于真空零点能的研究，尤其在精确测量卡西米尔效应之后，人们更加关注如何向真空索取能量来解除人类所面临的环境恶化、能源枯竭、臭氧层减少等严重问题。
真空中存在电磁零点能，并可以认为零点能起源于宇宙边界条件，或是由组成物质的带电粒子的量子涨落运动产生的。
零点能推动粒子运动，粒子运动产生零点能，形成了自生宇宙反馈模式，宇宙的所有物质对真空都是开放的，零点能的涨落可以看作是具有随机状态的经典电磁辐射模式的集合。
关于零点能的设想来自量子力学的一个著名概念:
xx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。
狄拉克（Dirac）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/cm3。
如果零点能可以提取，无疑将是人类所能够利用的最佳能源了。
它不但廉价无污染，而且，可以说取之不尽用之不竭。
目前，尽管大多数物理学家认为不能从真空中提取能量，但美国得克萨斯州奥斯汀高级研究所的成员们却坚信宇宙中有“免费的午餐”，他们的目标就是要向真空中索取能量。
该所所长Puthoff甚至指出：
“对于这个领域的狂热分子（比如我们自己），我们认为21世纪可能是零点能的世纪。
”
关于提取零点能的技术问题，伊利诺斯大学电气工程教授麦克莱提出这样一种想法：
如果一个空腔的形状与比萨饼相类似，那么空腔的两个宽面的压力由于Casimir效应的压力会使它们互相*拢，但对窄面的压力会使它们互相分离。
可以找到这样的一个不稳定平衡状态：
内向和外向的真空压力相同。
倘若这个盒子有一个盖子，也就是可以自由移动的一面，当盒子从平衡点向内略微有一个扰动，空腔内的真空压力将减少，盖子将进一步向内收缩；盒子从平衡点向外有一个微扰时，结果相反。
如果盒盖上有一个类似于弹簧的装置，使得其回复力正好与盖子运动的方向相
反，这样盖子就会往复运动，使得空腔成为一个由Casimir力驱动的微型振荡器。
这种方法在理论上行得通，但要在技术上真正实现，却有较大的难度。
Moray
B.King也坚持认为零点能是可以提取的，并在这方面做了长期的研究工作。
King的依据主要是普里高津的理论。
根据普里高津的理论，在一定条件下，可以产生自组织效应，从混沌走向有序。
在一定条件下，由于挠场相干等原因，可以使随机背景电磁场产生自组织，从而提取零点能。
更多的人，从电化学异常、非平衡磁场及引力场的角度出发，探索提取零点能的有效而简单的途径,并取得了一定的成就。
1997年，美国航空航天局主办了一个名为“突破性推进物理”学术研讨会，据与会者说，零点能成了这些探讨何种“突破”的人的中心话题，美国航空航天局甚至制订了详细的研究开发计划。
2001年1月20至22日，第一届国际“场推进”会议在英国召开。
世界各地的科学家齐聚英国，研究“利用零点能推动宇宙飞船引擎”的可能性，一旦成功，人类将可在太空中自由来去，而且不需要耗费任何燃料，飞行数百年之久也没有问题。
2001年6月23日,在瑞士的Weinfelden召开未来能源和引力研究国际会议，200多位科学家讨论了多种新能源和反引力研究的进展。
所有的物理现象都与真空有关，而真空是巨大的能量涨落的海，通过动态卡西米尔效应和挠场相干可以从空间的任何一点提取能量。
关于宇宙具有全息性质，量子纠缠和非定域性，以及物质、能量、时空之间的相互转换关系的认识，使我们对大自然的认识深化了。
整个宇宙是一个自我进化的、全息的、含有隐能量的系统，宇宙每个粒子都相互关联。
粒子由涡旋产生，具有挠场性质的涡旋几乎产生瞬间相互作用。
可以把宇宙比作一台超级计算机，每个物理体系都有自己的计算机系统，这些物理子系统与宇宙这个超级计算机联系在一起。
信息的传递是通过挠场进行的，所以又可称为挠场计算机，它具有自适应、自我进化等特性。
一个世纪以来，物理学的进展告诉我们，信息在物理系统和物理过程中起着关键的作用。
John
A. Wheeler认为，物理世界是由信息构成的，物质和能量不过是附属物而已。
Lee Smolin提出，最终理论考虑的不是场，不是时空，而应该是物理过程之间的信息交换。