論文の概要: Quantum Self-Propulsion of an Inhomogeneous Object out of Thermal Equilibrium
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.15061v1
- Date: Thu, 23 May 2024 21:20:42 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-27 18:57:45.428190
- Title: Quantum Self-Propulsion of an Inhomogeneous Object out of Thermal Equilibrium
- Title（参考訳）: 熱平衡からの不均一物体の量子自己推進
- Authors: Kimball A. Milton, Nima Pourtolami, Gerard Kennedy,
- Abstract要約: エキゾチックな電磁特性を必要とせず、真空中で自然力が発生することを示す。
推進力の源は、体の異なる部分からの放射の非対称パターンである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In an earlier paper, we explored how quantum vacuum torque can arise: a body or nanoparticle that is out of thermal equilibrium with its environment experiences a spontaneous torque. But this requires that the body be composed of nonreciprocal material, which seems to necessitate the presence of an external influence, such as a magnetic field. Then the electric polarizability of the particle has a real part that is nonsymmetric. This effect occurs to first order in the polarizability. To that order, no self-propulsive force can arise. Here, we consider second-order effects, and show that spontaneous forces can arise in vacuum, without requiring exotic electromagnetic properties. Thermal nonequilibrium is still necessary, but the electric susceptibility of the body need only be inhomogeneous. We investigate four examples of such a body: a needle composed of distinct halves; a sphere and a ball, each hemisphere being made of a different substance; and a thin slab, each face of which is different. The results found are consistent with previous numerical investigations. Here, we take into account the skin depth of metal surfaces. We also consider the frictional forces that would cause the body to acquire a terminal velocity, which might be observable. More likely to be important is relaxation to thermal equilibrium, which can still lead to a readily observable terminal velocity. A general treatment of such forces on a moving body, expressed in momentum space, is provided, which incorporates both propulsive and frictional forces. The source of the propulsive force is the nonsymmetric pattern of radiation from different parts of the body, the higher reflectivity of the metal portion playing a crucial role.
- Abstract（参考訳）: 先程の論文では、熱平衡から外れた体やナノ粒子が自然にトルクを経験する、量子真空のトルクがどのように生じるかについて検討した。
しかし、これは体が非相互物質からなり、磁場のような外部の影響が必要とされると考えられる。
すると、粒子の電気分極性は非対称な実部を持つ。
この効果は偏光性において一階に起こる。
そのため、自己推進力は生じない。
ここでは,2次効果を考慮し,エキゾチックな電磁特性を必要とせず,真空中で自発力が生じることを示す。
熱非平衡は依然として必要であるが、身体の電気感受性は不均一である必要がある。
そこで本研究では, 異なる半身からなる針, 球体と球体, それぞれの半球が異なる物質でできている針, 顔が異なる薄いスラブの4つの例について検討する。
その結果は過去の数値調査と一致している。
ここでは,金属表面の皮膚深度を考察する。
また、身体に終端速度を生じさせる摩擦力も考慮し、これは観測可能であるかもしれない。
より重要となるのは、熱平衡への緩和であり、それでも容易に観測可能な終端速度に繋がる可能性がある。
運動量空間で表される運動体上のそのような力の一般的な処理は、推進力と摩擦力の両方を包含する。
推進力の源は、体の異なる部分からの放射の非対称パターンであり、金属部分の高い反射率が重要な役割を果たす。
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