Ce este efectul Casimir?

Întrebare: Care este efectul Casimir?

Răspuns:

Efectul Casimir este un rezultat al fizicii cuantice care pare să sfideze logica lumii cotidiene. În acest caz, rezultă o energie de vid din „spațiul gol” care exercită de fapt o forță asupra obiectelor fizice. Deși acest lucru poate părea bizar, problema este că efectul Casimir a fost verificat experimental de mai multe ori și oferă câteva aplicații utile în unele domenii ale nanotehnologiei..

Cum funcționează efectul Casimir

Cea mai de bază descriere a efectului Casimir include o situație în care aveți două plăci metalice neîncărcate unul lângă celălalt, cu un vid între ele. În mod normal, credem că nu există nimic între plăci (și, prin urmare, nu există forță), dar se dovedește că atunci când situația este analizată folosind electrodinamica cuantică, se întâmplă ceva neașteptat. Particulele virtuale create în vid creează fotoni virtuali care interacționează cu plăcile metalice neîncărcate. Ca urmare, dacă plăcile sunt extrem de strânse între ele (mai puțin de un micron), atunci aceasta va deveni forța dominantă. Forța scade repede cu atât mai departe de locul este. Totuși, acest efect a fost măsurat până la aproximativ 15% din valoarea prevăzută de teoria în sine, făcând clar că efectul Casimir este destul de real.

Istoria și descoperirea efectului Casimir

Doi fizicieni olandezi care lucrau la Laboratorul de Cercetare Philips în 1948, Hendrik BG Casimir și Dirk Polder, au sugerat efectul în timp ce lucrează la proprietățile fluidelor, cum ar fi de ce maioneza curge atât de încet ... ceea ce se dovedește doar că nu știi niciodată unde va fi o perspectivă majoră. vine din.

Efect Casimir dinamic

O variantă a efectului Casimir este efectul dinamic Casimir. În acest caz, una dintre plăci se mișcă și provoacă acumularea fotonilor în regiunea dintre plăci. Aceste plăci sunt oglindite, astfel încât fotonii să se acumuleze în continuare între ele. Acest efect a fost verificat experimental în mai 2011 (după cum este raportat în Științific american și Revizuirea tehnologiei). Este demonstrat (fără prea multe fanfare ... sau audio) pe acest videoclip YouTube.

Aplicații potențiale

O aplicație potențială ar fi aplicarea efectului dinamic Casimir ca mijloc de a crea un motor de propulsie pentru o navă spațială, care teoretic ar propulsa nava prin utilizarea energiei din vid. Aceasta este o aplicație extrem de ambițioasă a efectului, dar pare a fi una sugerată pentru un pic de fanfară de un adolescent egiptean, Aisha Mustafa, care a brevetat invenția. (Desigur, asta nu înseamnă prea mult, desigur, deoarece există chiar și un brevet pe o mașină a timpului, așa cum este descris în cartea de non-ficțiune a Dr. Ronald Mallett Calator in timp. Trebuie totuși multă muncă pentru a vedea dacă acest lucru este fezabil sau dacă este doar o altă tentativă eșuată și eșuată la o mașină perpetuă de mișcare, dar iată o mână de articole care se concentrează pe anunțul inițial (și voi adăuga mai multe ca Aud despre orice progres):

• OnIslam.com - Studentul egiptean inventează o nouă metodă de propulsie, 16 mai 2012
• Compania rapidă - Unitatea spațială a lui Mustafa: o invenție a fizicii cuantice a unui student egiptean, 21 mai 2012
• Ingineri nebuni - Noua metodă de propulsie folosind efectul dinamic Casimir inventat de studentul egiptean, 27 mai 2012
• Gizmodo - Teenager egiptean inventează un nou sistem de propulsie spațială bazat pe mecanica cuantică, 29 mai 2012

Au existat, de asemenea, diverse sugestii că comportamentul bizar al efectului Casimir ar putea avea aplicații în nanotehnologie - adică în dispozitive foarte mici construite la dimensiuni atomice.

O altă sugestie prezentată a fost minusculele "oscilatoare Casimir", care ar fi un oscilator minuscul care ar putea fi utilizat în diferite sisteme nanomecanice. Această aplicație ipotetică particulară este explicată în detaliu mai mare și mai tehnic în 1995 Jurnalul sistemelor microelectromecanice articol "Oscilatorul Anarmonic Casimir (ACO) - Efectul Casimir într-un sistem microelectromecanic model."