Há cerca de 50 anos, Heinrich Casimir descobriu que, no vácuo entre duas superfícies, existe uma certa força de atração. Esse poder pode criar uma verdadeira revolução na ciência.
Se você pegar dois espelhos e colocá-los em brancoentre eles, a atração começa, porque existe um vácuo entre eles. Este fenômeno foi descoberto por Casimir em 1948, quando ele estava envolvido em atividades de pesquisa no centro de ciência em Eindhoven. Esse fenômeno foi chamado de efeito Casimir, e a força que surge entre os dois espelhos é chamada de força de Casimir.
Durante muito tempo, acreditou-se que o efeito Casimir eranão mais que uma teoria interessante. Recentemente, no entanto, houve um aumento do interesse por esse fenômeno. Descobriu-se que a força de Casimir afeta diretamente os mecanismos microscópicos e, graças ao progresso do equipamento técnico, essa força pode ser medida com maior precisão.
Este efeito pode representar uma certainteresse pela física fundamental. Existem muitas teorias, segundo as quais existem dimensões extras estendidas em teorias dez dimensões e onze dimensões. De acordo com essas teorias, há um certo desvio da gravidade padrão de Newton em distâncias para as menores frações de um milímetro. Consequentemente, medindo o efeito do efeito Casimir, pode-se verificar essas hipóteses.
O estudo de Casimir sobre soluções coloidais
Trabalhando no centro de ciência em Eindhoven, Casimirinvestigou as propriedades características de soluções coloidais. Estas são substâncias de alta viscosidade nas quais existem partículas do tamanho de mícrons. Suas propriedades determinam as forças de van der Waals - são forças atrativas de longo alcance que ocorrem entre moléculas e átomos que são neutros.
Theo Overbeck, um colega de Casimiro, observou queA teoria de Fritz London para descrever as forças de Van der Waals não pode fornecer uma estimativa correta dos dados experimentais. Ele pediu a Casimir para trabalhar nesta questão. Casimir descobriu que é impossível descrever corretamente a interação observada entre duas moléculas neutras, baseada no fato de que a velocidade da luz é constante.
Depois disso, o cientista observou que esse resultadopode ser descrito se as flutuações atômicas forem levadas em conta. Flutuação é o termo que caracteriza todos os tipos de flutuações e mudanças periódicas. Então o cientista pensou que em vez de duas moléculas, você pode instalar dois espelhos que seriam virados um para o outro pelos lados refletores. Então ele previu a força de atração que existe entre as placas refletivas.
Efeito Casimir Dinâmico
De acordo com a teoria quântica, o vácuo não éé um vazio comum. Flutuações de energia são regularmente observadas nele - partículas e antipartículas virtuais nascem e morrem. Eles são capazes de exercer pressão. Esse fenômeno é chamado de "efeito estático de Casimir". Foi comprovado por experimentos. No entanto, teoricamente, ainda existe um efeito dinâmico de Casimir - a transformação de flutuações de vácuo em partículas reais (por exemplo, fótons). Este efeito foi observado pelos cientistas.
Com o efeito dinâmico de Casimir deveos espelhos oscilam e sua velocidade deve ser comparável à velocidade da luz. Para isso, os físicos tiveram que instalar superfícies de metal em um campo magnético forte. A velocidade de oscilação desse campo foi de onze bilhões de vezes por segundo. As superfícies começaram a se deformar a uma taxa de 5% da luz, e a aparência dos fótons foi detectada na saída. A julgar pelas propriedades dos fótons, pode-se argumentar que eles surgiram em pares.
