[論文レビュー] Induction of Forces Performed by Piezoelectric Materials

Elio B. Porcelli, Victo S. Filho|arXiv (Cornell University)|Dec 6, 2016

Numerical methods in engineering参考文献 5被引用数 3

ひとこと要約

本稿では、誘電体材料が、従来の電磁気的または音響的結合ではなく、材料の分子構造と環境との間の一般化された量子もつれに根ざしたメカニズムによって外部力を持つことを提案する。誘導される力は、電場または機械的応力に直接起因し、力の方向性は電場または応力ベクトルによって決定され、非局所的量子相関を通じて理論的に説明される。

ABSTRACT

We describe the phenomenon of generation of an external field of forces from piezoelectric materials subjected to the application of electric fields or mechanical stress. The piezoelectric materials are shown as being capable of producing induction forces in external objects and we conclude that the nature of the forces generated are not originated from the traditional interactions. Further we specifically assert that the generation of forces by the piezoelectric materials is ruled by the hypothesis of preexisting condition of generalized quantum entanglement between the molecular structure of the material bulk and the surrounding environment. In addition the widely spread coupling of the molecules with the environment can be manifested from the so-called direct effect or the converse effect in piezoelectric materials and this coupling is not intermediated by acoustic waves or electromagnetic fields. We show that the novel effect has a theoretical explanation consistent with the generalized quantum entanglements and the direction of the induced forces depends on either the direction of the mechanical force or the electric field applied in these materials.

研究の動機と目的

• 従来の電磁機械的結合を超えた誘電体材料における外部力生成の起源を調査すること。
• 力が誘電体で発生するのは、音響波または電磁場に起因するという仮定に疑問を呈すること。
• 材料の体積とその環境との間の事前に存在する量子もつれに基づく、新しいメカニズムを提唱すること。
• 印加された電場または機械的刺激に応じた方向性を考慮した力誘導の理論的枠組みを確立すること。
• 観察された力誘導が、既知の場の相互作用によって媒介されていないが、非局所的量子相関によって駆動されていることを示すこと。

提案手法

• 誘電体材料の分子構造と周囲環境との間の一般化された量子もつれに基づく理論的モデリング。
• 直接的および逆誘電効果を、同じ根本的もつれメカニズムの現れ方として分析すること。
• 電磁気的または機械的波を介さない力誘導を記述するための量子場理論の概念の使用。
• 印加された電場または機械的応力のベクトル方向から力の方向性を導出すること。
• 光子やフォノンによるエネルギー移動が観察されない外部物体への力誘導を説明するための仮説の適用。
• 本メカニズムを古典的誘電効果理論と比較し、その非伝統的性質を強調すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 従来の場や波が存在しない状況下で、誘電体材料が外部力生成をどのように行うのか、その根本的起源は何か？
• RQ2 電磁気的または音響波を介さずに、誘電体が外部物体に力を及ぼす方法は何か？
• RQ3 誘導された力の方向が、印加された電場または機械的応力の方向と正確に一致するのはなぜか？
• RQ4 この現象は、材料とその環境との間の事前に存在する量子もつれによって説明可能か？
• RQ5 この力誘導メカニズムは、古典的誘電効果とどのように異なるか？

主な発見

• 誘電体材料は、電磁気的または音響波の伝播に依存せずに、周囲の物体に外部力を誘導できる。
• 誘導された力の方向性は、印加された電場または機械的応力のベクトル方向によって決定される。
• このメカニズムは、材料の分子構造と環境との間の事前に存在する一般化された量子もつれに起因する。
• 力誘導効果は光子やフォノンによって媒介されておらず、これにより従来の電磁機械的相互作用と区別される。
• 理論的枠組みは、観察された力生成の原因として非局所的量子相関が存在することを支持している。
• この現象は、直接的および逆誘電効果の両方で一貫しており、統一された根本的メカニズムを示している。