① 什麼是結構化學中零點能
零點能」就是物質在絕對溫度為零度下在真空中產生的能量。
為什麼在真空中會存在「零點能」呢?著名物理學家海森伯提出了「測臘前頌不準原理」,認為「不可能同時知道同一粒子的位置和動量」。科學家們認為,即使在粒子不再有任何熱運動的時候,它們仍會繼續抖悔絕動,能量的情形也是如此。這就意味著即使是在真空中,能量會繼續存在,而且由於能量和質量是等效的,真空能量導致粒子一會兒存在、一會兒消失,能量也就在這種被科學家稱為「起伏」的狀態中誕生。
從理論上講,任何體積的真空都可能包含著無數的「起伏」,因而也就含有無數的能量。
早在1948年,荷蘭物理學家亨德里克·卡西米爾就曾設計出探測「零點能輪鄭」的方法。
1998年,美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室和奧斯汀高能物理研究所的科學家們,用原子顯微鏡測出了「零點能」。科學家們宣稱,宇宙空間是廣袤無垠而又高度真空的,真空「起伏」蘊含著巨大能量。
也許,在21世紀,科學家將會給人類帶來一個驚喜,宇宙空間將成為人類新的「能源基地」。可以說,宇宙將成為人類的「新油田」,會有無數的「鑽井平台」漂浮在宇宙中,「鑽取」真空中這種取之不盡的「零點能」,為人類未來生存和可持續發展提供新動力。
② 誰能給我解釋一下「零點能」是什麼意思
所謂零點能,是指量子在絕對溫度的零點下仍會保持震動的能量,這個振動幅度會隨著溫度增加而加大。在我們所認為的「真空之中,仍有許多振動中的粒子,不斷產生能量;若能將這些能量轉換為可供人類使用的動力,等於為人類開啟了一座永不枯竭的能源寶藏。
截至目前,零點能只獲得初步的驗證:在實驗中兩片金屬通過零點能的力量結合在一起,微微發熱。雖然這和推動太空船的動力相差了十萬八千里,但至少證明了利用零點能的構想是可行的。此外,科學家認為物理學定律中的慣性、電子繞原子核運動的動力,可能也是由量子振動而來。若能想出辦法克服慣性的作用,通過原子的運動汲取能量,太空旅行將不悄散再是夢想。科學家樂觀地相信,若假設正確,則5年內就可以製造出新型火箭與人造衛星,未來更有無盡的發展可能性。
真空零點能(Zero point energy)
量子理論預示,真空中蘊藏著巨大的本底能量, 它在絕對零度條件下仍然存在, 稱為真空零點能。對卡西米爾(Casimir)力(一種由於真空零點電磁漲落產生的作用力)的精確測量,證實了這一物理現象。
現代科學認為真空並不意味著一無所有,真空是由正電子和負電子旋轉波包組成的系統,這種過程的動態能量可以作為工業能源、未來星際航行能源以及家庭生活等諸多領域的能源。量子真空是一個非雹寬常活躍的空間,它充滿時隱時現的粒子和在零點線值上漲落的能量場。而與這種現象伴生的能量,被稱為零點能,也就是說,即使在絕對零度,這種真空活性仍然保持著。早在1891年,科學家忒斯拉(Nikola Tesla)在一次演講中就提到:幾個世紀之後,也許我們可以從宇宙中的任意一點提取能量來驅動我們的機械。用今天的科學語言解釋,這種能源就是真空零點能,或稱空間能、自由能等。
關於零點能的設想來自量子力學的一個著名啟肆氏概念:海森堡測不準原理。該原理指出:不可能同時以較高的精確度得知一個粒子的位置和動量。因此,當溫度降到絕對零度時粒子必定仍然在振動;否則,如果粒子完全停下來,那它的動量和位置就可以同時精確的測知,而這是違反測不準原理的。這種粒子在絕對零度時的振動(零點振動)所具有的能量就是零點能。狄拉克從量子場論對真空態進行了生動的描述,把真空比喻為起伏不定的能量之海。J. Wheeler估算出真空的能量密度可高達1095 g/cm^3。
1948年,荷蘭物理學家亨德里克·卡西米爾提出了一項檢測這種能量存在的方案。從理論上看,真空能量以粒子的形態出現,並不斷以微小的規模形成和消失。在正常情況下。真空中充滿著幾乎各種波長的粒子,但卡西米爾認為,如果使兩個不帶電的金屬薄盤緊緊靠在一起,較長的波長就會被排除出去。接著,金屬盤外的其他波就會產生一種往往使它們相互聚攏的力,金屬盤越靠近,兩者之間的吸引力就越強。1996 年,物理學家首次對這種所謂的卡西米爾效應進行了測定。華盛頓大學Lamoreaux在他的學生Dev Sen協助下,對卡西米爾效應進行了精確的測量,該測量結果與卡西米爾對這一特殊板間距及幾何構形所預測的力相差不超過5%。Lamoreaux在他的實驗中,採用鍍金石英錶面作為他的金屬板。另外一塊板固定在一個靈敏扭擺的端部。如果該板向著另外一塊板移動,則擺就會發生扭轉。一台激光器可以以0.01微米的精度測量扭擺的扭轉。向一組壓電組件施加的一股電流使卡西米爾板移動;而另一電子反饋系統則抵消這一移動,使扭擺保持靜止。零點能效應就表現為保持擺的位置所需的電流量的變化。Mohideen等人在加州理工學院作的實驗中,在0.1到0.9μm的范圍內,用原子力顯微鏡對卡西米爾力進行的測量結果,與理論值相差不到1%。
如果零點能可以提取,無疑將是人類所能夠利用的最佳能源了。它是潔凈,廉價的能源,是大自然給予人類的「免費的午餐」。宇宙中所有的物質都來源於零點電磁漲落能,我們身上的每一個物質粒子不停地與真空零點能發生能量交換,也就是,沒有任何一個物理體系稱得上是孤立體系的。根據物理真空的性質,我們可以從空間任何一點提取零點能,並轉換成我們所需要的能量形式。原子中電子繞核轉;太陽系中,行星繞太陽轉,幾十億年永不停息;超導和超流現象,這些都是大自然給我們的關於能源的啟示。
③ 統計熱力學哪些狀態函數受零點能選擇的影響
1. 對各能級的能量標度產生影響。若基態能量為ε0(ε0≠族鋒o)時任一能級的標度為εi,當將基態能 量定為ε0』=0
2. 對配碼巧分函數產生影響。能量標度的改變造成各能級的 Boltzmann 因子的改變,從而導致配 分函數值的變化。若(1)中兩種選擇時的配分函兆模晌數分別為
3. 對狀態函數產生影響。零點能的不同選擇對 U 產生
④ 零點法則與物質能量之間的關系,這到底是個什麼意思
零點法則與物質能量之間的關系,這到底是個什麼意思?
假如沒有量子物理學,就根本談不上零點能量的問題。根據古典物 理學,事物具有能量,且能以電磁輻射的唯芹形式吸收和放出這一能量。於坦銷 是,一旦輻讓山游射源被關閉,那麼,無處不充滿的輻射場也將消失。當然,如果 空間中有鏡子這樣的反射設備,則反射會被存留於鏡子之間;假如鏡子很 光亮,又足夠冷的話,則反射將在很長一段時間里不消退。但是,最終所 有古典意義上的射線都會被吸收掉。
⑤ 零點能量的介紹
物理中,零點能量(可簡稱零點能)是量子力學所描述的物理系統會有的最余高低能量,此時系統所處的態稱為基態;所有量子力學系統都有零點能量。這個詞彙起源於量子諧振子處在基態時,量子數為零的考量。在量子場論中,這個詞彙和真空能量是等義詞,指的空無一物的空間仍有此一定能量存在,對一些系統可以造成擾動,並且導致一些量子電動力學會出現的現象,例如蘭姆位移與喀希米爾效應;它的效應可在納米尺度的元件直接觀測的到。在宇宙論中,真空能量被視為宇宙常數的來源,和造就了宇宙加速膨脹的暗能量相關。因為零點能量是一系統可能持有的最低能量,因此此項能量是無法自系胡隱統移除。盡管如此,零豎做尺點能量的概念以及自真空汲取「免費能量」的可能性引起了業余發明者的注目——許多「永動機」或稱「免費能量裝置」等的提案都運用這項概念來解釋。這項熱潮以及相伴的趣味理論詮釋促成了大眾文化中「零點能量」概念的成長,常出現在科幻書刊、游戲、電影等處。
⑥ 與參考點有關的物理量
與參考點有關的物理量是:電壓。電壓(voltage),也稱作電勢差或電位差,是衡量單位電荷在靜模衡嘩電場中由於電勢不同所產生的能量差的物理量。其大小等於單位正電荷因受電場力作用從A點移動到B點所做的功,電壓的方向規定為從高電位指向低電位的方向。
參考點是指當執行手動參考點回歸或加工程序的G28指令時機械所定位的那一點,又名原點或零點。