Let there be light birefringence

Loaded Dice
2 min readDec 1, 2016

--

Школьный учебник физики знает все, и самое печальное, что этим учебником, а обычно и не доходя до него, естественнонаучная подготовка большинства и ограничивается. В частности, школьный курс физики утверждает, что вакуум — это такая пустота, где ничего нет. Естественно, подобная картина неверна; Майкл Джон Харрисон берет эпиграфом к Пустоте слова Джона Уилера, хорошо иллюстрирующие неполноту школьной физической картины.

Нет места более центрального, нежели пустота, которая не пуста. То престол самой яростной физики.

Если недавняя весть о работоспособности прототипа “невозможного двигателя” Шойера, построенного НАСА, обретет дальнейшие экспериментальные подтверждения в более интересном практически масштабе тяги, волей-неволей невежественному большинству придется узнать больше о свойствах многоликой пустоты, ведь наименее противоречивое (на данный момент) объяснение работы EmDrive сводится к взаимодействию с виртуальными частицами квантового вакуума вроде динамического эффекта Казимира.

Сходный процесс “поляризации вакуума” в присутствии сверхсильных электромагнитных полей заставляет учитывать однопетлевые поправки к уравнениям Максвелла на расстояниях порядка комптоновской длины волны и меньших. На практике это означает, что излучение звезд, проходя через область такого поля, частично экранируется и поляризуется кратковечными диполями фермион-антифермионных пар.

На сравнительно скромном расстоянии от Земли, а именно в 400 св. годах, расположена нейтронная звезда RX J1856.5–3754, обладающая экстремальными для своего класса спецификациями, которые одно время даже позволяли рассматривать ее в качестве кандидатки на роль кварковой или “серодырной” звезды. Уточненные наблюдения опровергли эту гипотезу, однако теперь интерес к RX J1856.5–3754 наверняка возрастет опять, поскольку данный объект послужил экспериментальным оселком по проверке квантово-поляризационных поправок к уравнениям Максвелла. Степень линейной поляризации его света, определяемая как корень квадратный из суммы квадратов нормализованных параметров Стокса U/I и Q/I, достигает 16%, а угол поляризации — 145 градусов, что существенно выше, чем у звезд сравнительной выборки:

Частично этот эффект можно приписать взаимодействию с ударной волной от самого светила, но плотность межзвездной среды в окрестностях RX J1856.5–3754 недостаточна для формирования настолько интенсивной ударной волны в газопылевой туманности. Модели, не учитывающие квантовую поляризацию вакуума, заметно расходятся с экспериментальным значением. Таким образом, RX J1856.5–3754 предварительно удостоена статуса первого в истории космического объекта, вблизи которого магнитное поле достигает настолько исполинских напряженностей (порядка 100 трлн Гс), что позволяет наблюдать двойное лучепреломление вакуума.

Естественно, данный эффект вблизи изолированной нейтронной звезды, как и другие свойства магнетаров, теоретически может использоваться высокоразвитой цивилизацией для передачи информации и управления энергосборщиками.

В заключение стоит напомнить, что родственный ему эффект Шойера, предварительно подтвержденный экспериментами НАСА, пока продемонстрирован на рабочих прототипах, создающих тягу порядка 1 мН/кВт. Эта тяга, конечно же, малополезна для межзвездных полетов, но может оказаться весьма перспективной для путешествий внутри Солнечной системы. В конце концов, лучшие современные аппараты на солнечных парусах создают тягу на два порядка меньшую, а ионные двигатели на эффекте Холла — всего лишь на два порядка большую.

Наблюдая же за поляризацией вакуума и макроскопическими квантовыми эффектами в окрестностях RX J1856.5–3754, волей-неволей замечтаешься, каких любопытных результатов можно достичь, если эффект Шойера окажется масштабируемым хотя бы на четыре порядка тяги вверх.

LoadedDice

Sign up to discover human stories that deepen your understanding of the world.

Free

Distraction-free reading. No ads.

Organize your knowledge with lists and highlights.

Tell your story. Find your audience.

Membership

Read member-only stories

Support writers you read most

Earn money for your writing

Listen to audio narrations

Read offline with the Medium app

--

--

Loaded Dice
Loaded Dice

Written by Loaded Dice

We begin with the bold premise that the goal of war is a victory over the enemy. Slavic Lives Matter

No responses yet

Write a response