Efectul Casimir

Aproximativ 50 de ani în urmă, Heinrich Kazimir a descoperit că într-un vid între două suprafețe există o certitudine forță de atracție. Această putere poate crea o adevărată revoluție în știință.

Dacă luați două oglinzi și le instalați într-un spațiu gol, o atracție începe între ele, deoarece există un vid între ele. Acest fenomen a fost descoperit de Casimir în 1948, când a fost angajat activități de cercetare în centrul științific din Eindhoven. Acest fenomen a fost numit efectul Casimir, iar forța care apare între cele două oglinzi este puterea lui Casimir.

De mult timp se credea că efectul Casimir nu este altceva decât o teorie amuzantă. Cu toate acestea, în ultima vreme a existat un interes crescut pentru acest fenomen. Sa constatat că forța Casimir afectează în mod direct mecanismele microscopice, iar datorită progresului în echipamentul tehnic, această forță poate fi măsurată cu o precizie sporită.

Acest efect poate fi de interes pentru fizica fundamentală. Există multe teorii, conform cărora există dimensiuni extinse extinsă în teoriile ten-dimensionale și unsprezece-dimensionale. În conformitate cu aceste teorii, există o anumită deviere de la gravitatea standard a lui Newton la distanțe la cele mai mici fracțiuni ale unui milimetru. Prin urmare, prin măsurarea efectului efectului Casimir, se pot verifica datele de ipoteză.

Studiul soluțiilor colimate de Casimir

Lucrând în centrul științific din Eindhoven, Kazimir a investigat proprietățile caracteristice soluții coloidale. Acestea sunt substanțe cu un indice de vâscozitate ridicat, în care există particule cu dimensiunea unui micron. Proprietățile lor definesc forțele Van der Waals - acestea sunt forțe de atracție pe distanțe lungi care apar între molecule și atomi care sunt neutri.

Theo Overbeck, un coleg al lui Casimir, a remarcat că teoria lui Fritz London de a descrie forțele van der Waals nu poate da o estimare corectă a datelor experimentale. El ia cerut lui Casimir să facă față acestei probleme. Casimir a constatat că este imposibil să se descrie corect interacțiunea observată între două molecule neutre, pornind de la faptul că viteza luminii este constantă.

După aceasta, omul de știință a notat că acest rezultat poate fi descris dacă luăm în considerare fluctuațiile atomului. Fluctuația este un termen care caracterizează toate tipurile de fluctuații și modificări periodice. Apoi omul de știință credea că, în loc de două molecule, ar putea fi instalate două oglinzi, care ar fi întoarse unul către celălalt prin reflectarea laturilor. A prezis astfel forța de atracție care există între plăcile de reflexie.

Efectul dinamic Casimir

În conformitate cu teoria cuantică, vidul nu este un vid obișnuit. Observă în mod regulat fluctuațiile de energie - particulele virtuale și antiparticulele se naște și mor. Ei sunt capabili să exercite presiune. Acest fenomen a fost numit "efectul static al lui Casimir". A fost dovedit prin experimente. Cu toate acestea, teoretic există și efectul dinamic Casimir - transformarea fluctuațiilor de vid în particule reale (de exemplu, fotoni). Acest efect a fost observat de către oamenii de știință.

Cu efectul dinamic Casimir, oglinzile trebuiau să oscileze, iar viteza lor ar trebui să fie comparabilă cu viteza luminii. Pentru a face acest lucru, fizicienii trebuiau să instaleze suprafețe metalice într-un câmp magnetic puternic. Rata de oscilație a acestui câmp a fost de unsprezece miliarde de ori pe secundă. Suprafețele au început să se deformeze la o viteză de 5% din lumină, iar apariția fotonilor a fost înregistrată la ieșire. Judecând după proprietățile fotonilor, s-ar putea argumenta că au apărut în perechi.