Учебники ошиблись: тепло передали через вакуум

Физики впервые передали тепло через вакуум на несколько сотен нанометров — это рекордно большое расстояние для такого процесса. Исследование ученых из Калифорнийского университета опубликовано в журнале Nature.

Ученые считают, что вакуум не следует воспринимать как полностью пустое и безжизненное пространство. Согласно законам квантовой физики, он заполнен квантовым шумом — постоянно рождающимися и исчезающими парами виртуальных частиц и античастиц.

Это подтверждает так называемая сила Казимира — она представляет собой эффект, в ходе которого две тонкие металлические пластинки в вакууме притягиваются друг к другу. Теперь ученые еще раз доказали ее существование, передав тепло между двумя пластинками из карбида кремния, покрытого золотом, которые плавали в вакууме.

"Тепло обычно передается через твердые тела в виде фононов, вибраций атомов или молекул. В вакууме подобной среды нет, и поэтому во всех учебниках написано, что тепло не может передаваться через безвоздушное пространство. Удивительно, но мы показали, что фононы могут передаваться через вакуум благодаря невидимым квантовым колебаниям", - говорит Сян Чжан, ведущий автор исследования

Исследователи отмечают, что их эксперимент подтверждает возможность передачи через вакуум различных форм тепла, в том числе такие, как туннелирование фотонов или давление электромагнитного излучения.