Casimir hatása

Körülbelül 50 évvel ezelőtt, Heinrich Casimir felfedezte, hogy két felület közötti vákuumban van egy bizonyos vonzereje. Ez a hatalom valódi forradalmat hozhat létre a tudományban.

Ha két tükröt vesz fel, és üresbe helyezi őketközöttük a vonzás kezdődik, mert közöttük vákuum van. Ezt a jelenséget 1948-ban felfedezte Kazimír, amikor kutatási tevékenységet folytatott az Eindhoven-i tudományos központban. Ezt a jelenséget a Kazimír hatásának nevezték, és a két tükröt érintő erőt Casimir erőnek nevezzük.

Hosszú ideig azt hitték, hogy a Casimir-effektusnem csak egy érdekes elmélet. A közelmúltban azonban egyre nagyobb érdeklődés mutatkozott e jelenség iránt. Megállapítást nyert, hogy a Casimir erő közvetlenül befolyásolja a mikroszkopikus mechanizmusokat, és a technikai berendezések fejlődésének köszönhetően ez az erő nagyobb pontossággal mérhető.

Ez a hatás bizonyos lehetérdeklődés az alapvető fizika iránt. Sok elmélet létezik, amelyek szerint a tízdimenziós és tizenegydimenziós elméletekben kibővített kiegészítő dimenziók is vannak. Ezen elméletekkel összhangban bizonyos eltérés mutatkozik Newton szokásos gravitációjától a milliméter legkisebb részének távolságain. Ezért a Casimir-effektus hatásának mérésével ellenőrizni lehet a hipotézis adatait.

Kazimir kolloid oldatok tanulmányozása

Munka egy tudományos központban, Eindhovenben, Casimirmegvizsgálta a kolloid oldatok jellemző tulajdonságait. Ezek nagy viszkozitású anyagok, mikron méretű részecskékkel. Tulajdonságai meghatározzák a Van der Waals erőit - ezek a távolságra vonzó vonzóerők, amelyek semlegesek a molekulák és atomok között.

Theo Overbeck, Casimir kollégája ezt megjegyezteFritz London Van der Waals erõinek leírására vonatkozó elmélete nem adhat helyes becslést a kísérleti adatokról. Arra kérte Casimirot, hogy dolgozzon ezzel a kérdéssel. Kazimir rájött, hogy lehetetlen helyesen leírni a két semleges molekula között megfigyelt kölcsönhatást annak alapján, hogy a fénysebesség állandó.

Ezt követően a tudós megjegyezte, hogy ez az eredményleírható, ha figyelembe vesszük az atomingadozásokat. A fluktuáció az a kifejezés, amely mindenféle fluktuációt és időszakos változást jellemez. Aztán a tudós azt gondolta, hogy két molekula helyett felszerelhet két tükröt, amelyeket a tükröző oldalak egymás felé fordíthatnak. Így megjósolta a vonzóerőt, amely a fényvisszaverő táblák között létezik.

Dinamikus Casimir effektus

A kvantumelmélet szerint a vákuum nemegy hétköznapi üresség. Az energiaingadozásokat rendszeresen megfigyelik benne - virtuális részecskék és részecskék születnek és meghalnak. Képesek nyomást gyakorolni. Ezt a jelenséget "statikus Casimir-effektusnak" hívják. Kísérletekkel bizonyították. Elméletileg azonban továbbra is létezik egy dinamikus Casimir-hatás - a vákuumingadozás valódi részecskékké (például fotonokká) alakul. Ezt a hatást a tudósok figyelték meg.

A dinamikus hatása Casimir kellenea tükrök lengnek, és sebességüknek meg kell egyeznie a fény sebességével. Ennek érdekében a fizikusoknak fémfelületeket kellett erős mágneses mezőbe telepíteni. Ennek a mezőnek a rezgési sebessége másodpercenként tizenegy milliárdszor volt. A felületek a fény 5% -ával deformálódtak, és a kimeneten fotonok megjelenését észlelték. A fotonok tulajdonságai alapján meg lehet mondani, hogy párban keletkeztek.