Forskere opdager ny optisk kraftpåvirkning

Det hører til sjældenhederne, at forskere finder en overset form for kraftpåvirkning. Men det er præcis det, som to forskere i Massachusetts i USA har gjort.

De har vist, at der findes en optisk kraft, der har store lighedspunkter med den opadrettede kraft på en flyvinge.

Ifølge Bernoullis princip fra 1738 vil en luftmasse med høj hastighed udøve et lavere tryk end en luftmasse med en lav hastighed. Det er den korte forklaring på, at vingerne kan holde en flyvemaskine i luften.

Magnus-effekten, der forklarer, at en roterende bold i en luftstrøm udsættes for en kraft, der er vinkelret på luftstrømmen, har også rod i Bernoullis princip. Det er denne effekt, der får en tennisbold med topspin til at dykke nedad, og en fodbold med sideskru til at brække til siden i luften.

Umiddelbart skulle man ikke tro, at der findes et optisk Bernoulli-princip. Da lysets hastighed er konstant, er der jo samme relative hastighed af fotoner på begge sider af en flyvinge eller en roterende bold.

Ikke desto mindre viser det sig, at der findes en tilsvarende form for kraftpåvirkning.

Ramis Movassagh fra Northeastern University i Boston og Steven G. Johnson fra Massachusetts Institute of Technology i Cambridge har i detaljer analyseret, hvordan et cylindrisk roterende materiale, der bevæger sig i et elektromagnetisk felt, opfører sig.

Hvis der er tale om et dielektrisk materiale, som eksempelvis en glasstang, så vil det elektromagnetiske felt udbrede sig et kort stykke ind i materialet. En detaljeret beregning viser, at spredning af lyset giver anledning til en kraft med samme retning som Bernoulli-kraften, hvis materialets elektriske susceptibilitet er positiv (dvs. retningen af den elektrisk polarisation i materialet er den samme som retningen af det polariserende felt).

Kraftpåvirkningen er i den modsatte retning, hvis susceptibiliteten er negativ, som det gælder for metaller. Hvis materialet er en perfekt leder, er der dog slet ingen kraftpåvirkning.

I artiklen forklarer Movassagh og Johnson dette forhold med, at elektromagnetiske felter ikke kan trænge ind i en perfekt leder, og derfor kan de ikke mærke, om den roterer eller ej.

Kraften er dog ganske lille – det er nok en forklaring på, at ingen tidligere har lagt mærke til denne form for påvirkning.

De to forskere mener dog, at det vil være muligt at øge kraften ved at udnytte den såkaldte Mie-resonans, der opstår, når bølgelængden knyttet til det elektromagnetiske felt er af samme størrelse som diameteren af den roterende stang eller kugle. En anden mulighed for at forstærke kraften er at designe multilagskugler, der kan fange lyset med spejle eller specielt designede overfladeplasmoner.

Sådanne forstærkningsmekanismer kan gøre det muligt eksperimentelt at observere og udnytte optiske Bernoulli-kræfter, konkluderer Movassagh og Johnson i deres artikel.

Hermed har teoretikerne spiller bolden over på eksperimentalfysikernes bane.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Nu bliver det da spændende. Her på ingenøren er der jo talrige eksempler på at der ikke kan findes en ny kraft. Det hele er jo forklaret i fysikken og der kan ikke eksistere noget nyt under solen. Det må igen være folk med sølvpapirhatte der taler om fri energi, eller det er en konspiration. Men lad os nu se hvad der kommer af religiøse opstød på denne side, det plejer at vælte frem med seriøse kommentare (jeg har selv lige postet en ;-)). Personligt syntes jeg at det er ret fedt når videnskaben gør det der adskiller den fra religioner. Undersøger, eksperimentere og finder svar på noget af det VI IKKE VED.....Desværre trives hovmod og teorier forkastes af emotionelle (religiøse) årsager. modsat så mange andre, glæder jeg mig til de næste mange opdagelser, vi har til gode. For eksempel energi, høstet på en måde der endnu ikke lader sig forklare videnskabeligt.

http://on.ted.com/Firestein

  • 2
  • 10

Et prisme der afbøjer lyset må vel så også påvirkes af en kraft ligesom et vingeprofil med en vis angrebsvinkel. Jeg tror jeg venter til de har målt det.

  • 1
  • 2

... Det er den korte forklaring på, at vingerne kan holde en flyvemaskine i luften...

Det er altså Newton, som holder flyveren oppe. Hvis flyvingen ikke ændre højde så må trækkrafen op modsvared at en tilsvarende kraf ned, nemlig den luft der skrå ned ad når den har forladt bagkanten af vingen.

Sanity check: En propel bevæger sig i forhold til luften, det giver en trækkraft fremad, idet luft presses bagud. En flyvinge bevæger sig i forhold til luften, det giver en trækkraft op ad, idet luft presses nedad.

-Eivind

  • 2
  • 4

Det er altså Newton, som holder flyveren oppe. Hvis flyvingen ikke ændre højde så må trækkraften op modsvares at en tilsvarende kraft ned, nemlig den luft der skrå ned ad når den har forladt bagkanten af vingen.

Det svier også i mine øjne, hver gang jeg ser den simplificerede forklaring på løft som følge af Bernoulli's lov. Wiki har heldigvis en sund diskussion om emnet: http://en.wikipedia.org/wiki/Bernoulli%27s... En vurdering, jeg har hørt er, at kun 9% af opdriften, genereret af en flyvinge, stammer direkte fra Bernoullieffekten, resten kommer fra den turbolens, skabes af flyvingen.

Men det er et andet emne end denne nyopdagede effekt af et roterende emne har på elektromagnetisk felt.

  • 4
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten