Anahtar Kelimeler: Casimir etkisi, kuantum mekaniği, fizik, sigara enerji tasarrufu, plaka, vakum enerjisi, sıfır noktası enerjisi.
Daha fazla: bilim ve teknoloji forumu
Casimir'in etkisi elektromanyetik alanın yokluğunda bir rezonans boşluğu (kapalı metal kutu) daldırılmış iki paralel metal levhalar arasında çok küçük bir çekim kuvveti şeklinde kendini gösterir.
elektromanyetizma ve klasik mekaniğin klasik teoriye göre, iki tabak hareketsiz kalmalıdır çünkü boşluğunda saltanatı herhangi bir alanda mutlak bir vakum. taşımak için, metal plakalar her yerde çekemez enerjiye ihtiyaç duyar.
Casimir etkisi kuantum alan teorisi saf sonucudur. Bu tasarlanmış ve hesaplanmıştır Hollandalı fizikçi 1948 Hendrik Casimir.
Selon kuantum alan teorisielektromanyetik alan (ve bu da tüm kuantum alanlar için geçerlidir) farklı enerji durumu vardır. Zemin durumu - - En düşük enerji devlet enerji quanta veya başka bir deyişle, boşlukta (elektromanyetik alanın durumunda foton) bulunmamasıdır. İlk "heyecanlı" devlet enerji kuantum ya da foton ile devlettir. ikinci uyarılmış durum yani iki foton ve olduğunu.
Ancak, boş alanların kuantum teorisi tarafından verilen temsil biraz paradoksal olduğunu. Bu vakum parçacıklar biçiminde "hayata" değildir enerji Aslında doludur. Ancak, kısa süreler için, bu enerji olan ömrü çok kısadır parçacıklar veya kuanta içinde hayata olabilir. Onlar sanal parçacıklar denir. Hala sanal olarak adlandırılan ayakta rağmen, bu quanta etkileri (bizim durumumuzda fotonlar) Gerçekten gerçek.
boşluğunda, sanal kuantaları (sanal fotonlar), bu nedenle kendiliğinden vakum "ortaya" olacaktır. adı (bu fotonların dalga boylarının oluşturduğu tayf süreklidir, ancak boşluğu kapalı olması, frekansların en tahrip edici olabilir ve en sonunda, sadece birkaç özel frekansları olacak rezonans modları) Boşluğunda kalacak. Bu rezonans klasik bir olgudur rezonans kavite. Rezonans mod kılavuz dalga boşluğunun yüzleri arasındaki mesafe arasında bir tamsayıdır alt-katı olması ile karakterize edilir. evcil modlarının sayısı, boşluğun yüzleri arasındaki mesafe böylece orantılıdır.
bizi ilgilendiren yapılandırmada, o boşluğu yüzleri ve plakaları arasında ve plakalar kendileri arasındaki rezonans yerleşti. plakalar arasındaki mesafe, oyuk yüzleri uzaklıklarına göre daha az ise, o zaman levha kendi aralarındaki boşluğun yüzleri ve plakalar arasında daha rezonant modları olacaktır. yüzler "iç" tabakalarına uygulanan radyasyon basıncı onların "dış" yüzeylere uygulanacağı daha düşüktür. Bu birbirine doğru plakaları getiren çok düşük bir kuvvet ile sonuçlanır.
1948 için tahmin edilen, ancak bu etki ilk defa sadece 1997 için deneysel olarak gözlenmiştir.
titiz olmak için, mevcut tüm kuantum alanları kuantumlarını içerecektir. Ancak bu alanlar elektromanyetik alana göre ilgili kuantumlarını gerçekleştirilmesinde düşük bir olasılık ile sonuçlanan vakum dışında gerçekleştirmek için çok fazla enerji gerektirir. Bu nedenle, Casimir etkisi katkıları büyük ölçüde ihmal edilebilir düzeydedir.
Casimir etkisi olduğunu göstermektedirVakum ile, hareket üretmek mümkündür. Bu ise o Konvansiyonel enerji korunumu ilkesinin önemli bir ihlali ve kafa karıştırıcı olabilir nasıl kuantum fiziği ölçmek için!