[논문 리뷰] Induction of Forces Performed by Piezoelectric Materials

Elio B. Porcelli, Victo S. Filho|arXiv (Cornell University)|2016. 12. 06.

Numerical methods in engineering참고 문헌 5인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 압전 재료가 전자기적 또는 음향적 결합을 통해가 아니라, 재료의 분자 구조와 환경 간 광범위한 양자 얽힘에 뿌리를 두고 있는 메커니즘을 통해 외부 힘을 생성한다고 제안한다. 유도된 힘은 전기장 또는 기계적 응력에 직접적으로 기인하며, 방향성은 전기장 또는 응력 벡터에 의해 결정되며, 이 현상은 국소적이지 않은 양자 상관관계를 통해 이론적으로 설명된다.

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.

연구 동기 및 목표

• 기존 전기기계적 결합 이론을 초월하여 압전 재료에서 외부 힘 생성의 기원을 탐구하기 위해.
• 압전체에서 힘이 전적으로 음향파나 전자기장에 기인한다는 가정을 도전하기 위해.
• 재료의 격자와 환경 간 사전에 존재하는 양자 얽힘에 기반한 새로운 메커니즘을 제안하기 위해.
• 적용된 전기장 또는 기계적 자극에 따라 방향성을 반영할 수 있는 힘 유도 이론적 프레임워크를 수립하기 위해.
• 관측된 힘 유도 현상이 알려진 필드 상호작용을 통해 매개되지 않으며, 국소적이지 않은 양자 상관관계에 의해 발생한다는 것을 입증하기 위해.

제안 방법

• 압전 재료의 분자 구조와 그 주변 환경 간 광범위한 양자 얽힘에 기반한 이론적 모델링.
• 직접 압전 효과와 역압전 효과가 동일한 기초 얽힘 메커니즘의 표현임을 분석하기 위해.
• 전자기파나 기계파를 통한 매개 없이 힘 유도를 기술하기 위해 양자장 이론 개념을 사용하기 위해.
• 적용된 전기장 또는 기계적 응력의 벡터 방향에서 힘의 방향성을 유도하기 위해.
• 광자나 격자파를 통한 에너지 전달 없이도 외부 물체에 힘이 유도되는 현상을 설명하기 위해 가설을 적용하기 위해.
• 기존 압전 이론과의 비교를 통해 이 메커니즘이 비정상적임을 부각하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 기존의 필드나 파동이 존재하지 않을 때, 압전 재료에서 외부 힘 생성의 근본적 기원은 무엇인가?
• RQ2 전자기파나 음향파를 통한 매개 없이 압전체가 외부 물체에 힘을 유도할 수 있는 방법은 무엇인가?
• RQ3 왜 유도된 힘의 방향성이 적용된 전기장 또는 기계적 응력의 방향과 정확히 일치하는가?
• RQ4 이 현상은 재료와 환경 간 사전에 존재하는 양자 얽힘으로 설명될 수 있는가?
• RQ5 이 힘 유도 메커니즘은 고전적 압전 효과와 무엇이 다른가?

주요 결과

• 압전 재료는 전자기파나 음향파 전파에 의존하지 않고 주변 물체에 외부 힘을 유도할 수 있다.
• 유도된 힘의 방향성은 적용된 전기장 또는 기계적 응력의 벡터 방향에 의해 결정된다.
• 이 메커니즘은 재료의 분자 구조와 환경 간 사전에 존재하는 광범위한 양자 얽힘 상태에 기인한다.
• 힘 유도 효과는 광자나 격자파를 통한 매개 없이 발생하므로, 기존 전기기계적 상호작용과 구별된다.
• 이론적 프레임워크는 관측된 힘 생성의 기원으로 국소적이지 않은 양자 상관관계가 존재함을 지지한다.
• 이 현상은 직접 압전 효과와 역압전 효과 양쪽 모두에서 일관되게 나타나며, 통합된 기초 메커니즘을 시사한다.