Około 50 lat temu Heinrich Casimir odkrył, że w próżni między dwiema powierzchniami istnieje pewna siła przyciągania. Ta moc może stworzyć prawdziwą rewolucję w nauce.
Jeśli weźmiesz dwa lustra i ustawisz je w pustym miejscumiędzy nimi zaczyna się przyciąganie, ponieważ między nimi jest próżnia. Zjawisko to odkrył Casimir w 1948 r., Kiedy zajmował się badaniami w centrum naukowym w Eindhoven. Zjawisko to nazwano efektem Casimira, a siła, która powstaje między dwoma zwierciadłami, nazywana jest siłą Casimira.
Przez długi czas wierzono, że efekt Casimira jest takinie więcej niż interesująca teoria. Ostatnio jednak wzrosło zainteresowanie tym zjawiskiem. Stwierdzono, że siła Casimira bezpośrednio wpływa na mechanizmy mikroskopowe, a dzięki postępowi w wyposażeniu technicznym siłę tę można zmierzyć ze zwiększoną dokładnością.
Ten efekt może oznaczać pewienzainteresowanie fizyką podstawową. Istnieje wiele teorii, zgodnie z którymi istnieją rozszerzone dodatkowe wymiary w teoriach dziesięciowymiarowych i jedenaście wymiarowych. Zgodnie z tymi teoriami istnieje pewne odchylenie od standardowej grawitacji Newtona w odległościach co najmniej ułamka milimetra. Dlatego mierząc efekt efektu Casimira, można zweryfikować dane hipotezy.
Studium Casimira dotyczące rozwiązań koloidalnych
Pracuje w centrum nauki w Eindhoven, Casimirzbadano właściwości charakterystyczne dla roztworów koloidalnych. Są to materiały o wysokiej lepkości, które mają cząstki wielkości mikrona. Ich właściwości determinują siły Van der Waalsa - są to siły przyciągania dalekiego zasięgu, które powstają między cząsteczkami i atomami, które są neutralne.
Zauważył to Theo Overbeck, kolega CasimiraTeoria Fritza London do opisu sił Van der Waalsa nie może dać prawidłowego oszacowania danych eksperymentalnych. Poprosił Kazimierza o pracę w tej sprawie. Casimir odkrył, że niemożliwe jest prawidłowe opisanie interakcji zaobserwowanej między 2 obojętnymi cząsteczkami, w oparciu o fakt, że prędkość światła jest stała.
Następnie naukowiec zauważył, że ten wynikmożna opisać, jeśli weźmie się pod uwagę fluktuacje atomowe. Fluktuacja to termin charakteryzujący wszelkiego rodzaju fluktuacje i zmiany okresowe. Następnie naukowiec pomyślał, że zamiast dwóch cząsteczek można zainstalować dwa zwierciadła, które byłyby zwrócone do siebie przez odbijające strony. Więc przewidział siłę przyciągania, która istnieje między płytami odblaskowymi.
Dynamiczny efekt Casimira
Zgodnie z teorią kwantową próżnia nie jestjest zwykłą pustką. Regularnie obserwuje się w nim fluktuacje energii - wirtualne cząsteczki i antycząstki rodzą się i umierają. Są w stanie wywierać presję. Zjawisko to nazywane jest „statycznym efektem Casimira”. Zostało to udowodnione eksperymentami. Jednak teoretycznie nadal występuje dynamiczny efekt Casimira - przekształcenie fluktuacji próżni w rzeczywiste cząstki (na przykład fotony). Ten efekt zaobserwowali naukowcy.
Z dynamicznym efektem Casimira powinienlustra oscylują, a ich prędkość powinna być porównywalna z prędkością światła. W tym celu fizycy musieli zainstalować metalowe powierzchnie w silnym polu magnetycznym. Prędkość oscylacji tego pola wynosiła jedenaście miliardów razy na sekundę. Powierzchnie zaczęły się deformować w tempie 5% światła, a pojawienie się fotonów wykryto na wyjściu. Sądząc po właściwościach fotonów, można argumentować, że powstały one w parach.
