① 什么是结构化学中零点能
零点能”就是物质在绝对温度为零度下在真空中产生的能量。
为什么在真空中会存在“零点能”呢?着名物理学家海森伯提出了“测腊前颂不准原理”,认为“不可能同时知道同一粒子的位置和动量”。科学家们认为,即使在粒子不再有任何热运动的时候,它们仍会继续抖悔绝动,能量的情形也是如此。这就意味着即使是在真空中,能量会继续存在,而且由于能量和质量是等效的,真空能量导致粒子一会儿存在、一会儿消失,能量也就在这种被科学家称为“起伏”的状态中诞生。
从理论上讲,任何体积的真空都可能包含着无数的“起伏”,因而也就含有无数的能量。
早在1948年,荷兰物理学家亨德里克·卡西米尔就曾设计出探测“零点能轮郑”的方法。
1998年,美国洛斯阿拉莫斯国家实验室和奥斯汀高能物理研究所的科学家们,用原子显微镜测出了“零点能”。科学家们宣称,宇宙空间是广袤无垠而又高度真空的,真空“起伏”蕴含着巨大能量。
也许,在21世纪,科学家将会给人类带来一个惊喜,宇宙空间将成为人类新的“能源基地”。可以说,宇宙将成为人类的“新油田”,会有无数的“钻井平台”漂浮在宇宙中,“钻取”真空中这种取之不尽的“零点能”,为人类未来生存和可持续发展提供新动力。
② 谁能给我解释一下“零点能”是什么意思
所谓零点能,是指量子在绝对温度的零点下仍会保持震动的能量,这个振动幅度会随着温度增加而加大。在我们所认为的“真空之中,仍有许多振动中的粒子,不断产生能量;若能将这些能量转换为可供人类使用的动力,等于为人类开启了一座永不枯竭的能源宝藏。
截至目前,零点能只获得初步的验证:在实验中两片金属通过零点能的力量结合在一起,微微发热。虽然这和推动太空船的动力相差了十万八千里,但至少证明了利用零点能的构想是可行的。此外,科学家认为物理学定律中的惯性、电子绕原子核运动的动力,可能也是由量子振动而来。若能想出办法克服惯性的作用,通过原子的运动汲取能量,太空旅行将不悄散再是梦想。科学家乐观地相信,若假设正确,则5年内就可以制造出新型火箭与人造卫星,未来更有无尽的发展可能性。
真空零点能(Zero point energy)
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。
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,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。量子真空是一个非雹宽常活跃的空间,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。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、自由能等。
关于零点能的设想来自量子力学的一个着名启肆氏概念: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。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。
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,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。接着,金属盘外的其他波就会产生一种往往使它们相互聚拢的力,金属盘越靠近,两者之间的吸引力就越强。1996 年,物理学家首次对这种所谓的卡西米尔效应进行了测定。华盛顿大学Lamoreaux在他的学生Dev Sen协助下,对卡西米尔效应进行了精确的测量,该测量结果与卡西米尔对这一特殊板间距及几何构形所预测的力相差不超过5%。Lamoreaux在他的实验中,采用镀金石英表面作为他的金属板。另外一块板固定在一个灵敏扭摆的端部。如果该板向着另外一块板移动,则摆就会发生扭转。一台激光器可以以0.01微米的精度测量扭摆的扭转。向一组压电组件施加的一股电流使卡西米尔板移动;而另一电子反馈系统则抵消这一移动,使扭摆保持静止。零点能效应就表现为保持摆的位置所需的电流量的变化。Mohideen等人在加州理工学院作的实验中,在0.1到0.9μm的范围内,用原子力显微镜对卡西米尔力进行的测量结果,与理论值相差不到1%。
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。它是洁净,廉价的能源,是大自然给予人类的“免费的午餐”。宇宙中所有的物质都来源于零点电磁涨落能,我们身上的每一个物质粒子不停地与真空零点能发生能量交换,也就是,没有任何一个物理体系称得上是孤立体系的。根据物理真空的性质,我们可以从空间任何一点提取零点能,并转换成我们所需要的能量形式。原子中电子绕核转;太阳系中,行星绕太阳转,几十亿年永不停息;超导和超流现象,这些都是大自然给我们的关于能源的启示。
③ 统计热力学哪些状态函数受零点能选择的影响
1. 对各能级的能量标度产生影响。若基态能量为ε0(ε0≠族锋o)时任一能级的标度为εi,当将基态能 量定为ε0’=0
2. 对配码巧分函数产生影响。能量标度的改变造成各能级的 Boltzmann 因子的改变,从而导致配 分函数值的变化。若(1)中两种选择时的配分函兆模晌数分别为
3. 对状态函数产生影响。零点能的不同选择对 U 产生
④ 零点法则与物质能量之间的关系,这到底是个什么意思
零点法则与物质能量之间的关系,这到底是个什么意思?
假如没有量子物理学,就根本谈不上零点能量的问题。根据古典物 理学,事物具有能量,且能以电磁辐射的唯芹形式吸收和放出这一能量。于坦销 是,一旦辐让山游射源被关闭,那么,无处不充满的辐射场也将消失。当然,如果 空间中有镜子这样的反射设备,则反射会被存留于镜子之间;假如镜子很 光亮,又足够冷的话,则反射将在很长一段时间里不消退。但是,最终所 有古典意义上的射线都会被吸收掉。
⑤ 零点能量的介绍
物理中,零点能量(可简称零点能)是量子力学所描述的物理系统会有的最余高低能量,此时系统所处的态称为基态;所有量子力学系统都有零点能量。这个词汇起源于量子谐振子处在基态时,量子数为零的考量。在量子场论中,这个词汇和真空能量是等义词,指的空无一物的空间仍有此一定能量存在,对一些系统可以造成扰动,并且导致一些量子电动力学会出现的现象,例如兰姆位移与喀希米尔效应;它的效应可在纳米尺度的元件直接观测的到。在宇宙论中,真空能量被视为宇宙常数的来源,和造就了宇宙加速膨胀的暗能量相关。因为零点能量是一系统可能持有的最低能量,因此此项能量是无法自系胡隐统移除。尽管如此,零竖做尺点能量的概念以及自真空汲取“免费能量”的可能性引起了业余发明者的注目——许多“永动机”或称“免费能量装置”等的提案都运用这项概念来解释。这项热潮以及相伴的趣味理论诠释促成了大众文化中“零点能量”概念的成长,常出现在科幻书刊、游戏、电影等处。
⑥ 与参考点有关的物理量
与参考点有关的物理量是:电压。电压(voltage),也称作电势差或电位差,是衡量单位电荷在静模衡哗电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做的功,电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。
参考点是指当执行手动参考点回归或加工程序的G28指令时机械所定位的那一点,又名原点或零点。