Noin 50 vuotta sitten Heinrich Casimir huomasi, että kahden pinnan alipaineessa on tietty vetovoima. Tämä voima voi luoda todellisen vallankumouksen tieteessä.
Jos otat kaksi peiliä ja asetat ne tyhjiksiniiden välillä, vetovoima alkaa, koska niiden välillä on tyhjiö. Tämän ilmiön löysi Casimir vuonna 1948, jolloin hän oli mukana tutkimustoiminnassa Eindhovenin tiedekeskuksessa. Tätä ilmiötä kutsuttiin Casimirin vaikutukseksi, ja kahden peilin välistä voimaa kutsutaan Casimirin voimaksi.
Долгое время считалось, что эффект Казимира – это vain mielenkiintoinen teoria. Viime aikoina tätä ilmiötä kohtaan on kuitenkin lisääntynyt kiinnostus. Todettiin, että Casimir-voima vaikuttaa suoraan mikroskooppimekanismeihin, ja teknisten laitteiden edistymisen ansiosta tätä voimaa voidaan mitata tarkemmin.
Tämä vaikutus voi olla tiettykiinnostusta perusfysiikkaan. On monia teorioita, joiden mukaan kymmenen ulottuvuuden ja yksitoistaulotteisen teorian ulottuvuuksia on laajennettu. Näiden teorioiden mukaisesti Newtonin vakiopainosta on tietty poikkeama etäisyydellä millimetrin pienimmistä fraktioista. Näin ollen mittaamalla Casimir-vaikutuksen vaikutus voidaan todeta nämä hypoteesit.
Casimirin tutkimus kolloidisista ratkaisuista
Работая в научном центре в Эйндховене, Казимир tutkittiin kolloidisten liuosten ominaispiirteitä. Nämä ovat erittäin viskositeettisia aineita, joissa on hiukkasia, joiden koko on mikronia. Niiden ominaisuudet määrittävät van der Waalsin voimat - ovat pitkän kantaman houkuttelevia voimia, jotka esiintyvät molekyylien ja atomien välillä, jotka ovat neutraaleja.
Casimirin kollega Theo Overbeck totesi senFritzin Lontoon teoria van der Waalsin voimien kuvaamiseksi ei voi antaa oikeaa arviota kokeellisista tiedoista. Hän pyysi Casimiria käsittelemään tätä ongelmaa. Casimir totesi, että kahden neutraalin molekyylin välillä havaittua vuorovaikutusta ei voida kuvata oikein, mikäli valon nopeus on vakio.
Tämän jälkeen tiedemies totesi, että tämä tulosvoidaan kuvata atomin vaihteluiden perusteella. Vaihtelu on termi, joka luonnehtii kaikenlaisia vaihteluja ja jaksollisia muutoksia. Sitten tutkija ajatteli, että kahden molekyylin sijasta voit asentaa kaksi peiliä, jotka kääntyisivät toisiinsa heijastavilla puolilla. Niinpä hän ennusti heijastavien levyjen välisen vetovoiman.
Casimirin dynaaminen vaikutus
Kvanttiteorian mukaan tyhjiö ei oleon tavallinen tyhjiö. Se havaitsi säännöllisesti energian vaihteluja - virtuaalipartikkelit ja antipartikkelit syntyvät ja kuolevat. He pystyvät painostamaan. Tätä ilmiötä kutsutaan "staattiseksi Casimir-vaikutukseksi". Se osoittautui kokeilla. Teoreettisesti on kuitenkin olemassa dynaaminen Casimir-vaikutus - tyhjiön vaihtelujen muuttuminen todellisiksi hiukkasiksi (esimerkiksi fotonit). Tutkijat havaitsivat tämän vaikutuksen.
Dynaamisen Casimir-vaikutuksen pitäisi ollapeilien värähtelyjä esiintyy, kun taas niiden nopeuden tulisi olla verrattavissa valon nopeuteen. Tätä varten fyysikoiden oli asennettava metallipintoja vahvaan magneettikenttään. Tämän kentän värähtelynopeus oli yksitoista miljardia kertaa sekunnissa. Pinnat alkoivat deformoitua nopeudella, joka oli 5% valosta, ja fotonit ilmestyivät ulostuloon. Fotonien ominaisuuksien perusteella voidaan väittää, että ne ovat peräisin pareittain.
