Efekt Casimir

Asi před 50 lety Heinrich Kazimir zjistil, že ve vakuu mezi dvěma plochami je určitý síla přitažlivosti. Tato síla může vytvořit věrnou revoluci.

Pokud vezmete dvě zrcadla a nainstalujete je do prázdného prostoru, začíná mezi nimi atrakcí, protože mezi nimi existuje vakuum. Tento fenomén objevil Casimir v roce 1948, kdy se zapojil výzkumné činnosti ve vědeckém centru v Eindhovenu. Tento jev se nazýval Casimir efekt a síla, která vzniká mezi dvěma zrcadly, je síla Casimira.

Dlouho se věřilo, že efekt Casimir není nic jiného než zábavná teorie. V poslední době se však tento fenomén zvýšil. Bylo zjištěno, že síly Casimir přímo ovlivňují mikroskopické mechanismy a díky pokroku v technickém vybavení může být tato síla měřena s větší přesností.

Tento efekt může mít určitý zájem o základní fyziku. Existuje mnoho teorií, podle nichž jsou rozšířené rozšířené rozměry v desetirozměrných a jedenáctirozměrných teoriích. V souladu s těmito teoriemi existuje určitá odchylka od standardní gravitace Newtonu ve vzdálenostech od nejmenších zlomků milimetru. Měřením účinku Casimirova účinku lze proto ověřit hypotézu.

Studie koloidních roztoků přípravku Casimir

Pracoval ve vědeckém centru v Eindhovenu a Kazimír zkoumal charakteristické vlastnosti koloidních roztoků. Jedná se o látky s vysokým indexem viskozity, ve kterých jsou částice o velikosti mikronů. Jejich vlastnosti definují síly Van der Waals - jedná se o síly přitahující dlouhé vzdálenosti, které vznikají mezi molekulami a atomy, které jsou neutrální.

Theo Overbeck, kolega Casimira, poznamenal, že teorie Fritzova Londýna popisující síly van der Waals nemůže dát správný odhad experimentálních dat. Požádal Casimira, aby tento problém vyřešil. Casimir zjistil, že není možné správně popsat interakci pozorovanou mezi dvěma neutrálními molekulami, a to z toho důvodu rychlost světla je konstantní.

Poté vědec poznamenal, že tento výsledek může být popsán, pokud vezmeme v úvahu kolísání atomu. Fluktuace je termín, který charakterizuje všechny typy kolísání a periodické změny. Potom vědce myslel, že namísto dvou molekul by mohly být instalovány dvě zrcadla, které by se odrazily stranami směrem k sobě. Takže předpovídal sílu přitažlivosti, která existuje mezi odraznými deskami.

Dynamický efekt Casimir

Podle kvantové teorie není vakuum obyčejným vakuem. Pravidelně sleduje výkyvy energie - narození a umírání virtuálních částic a antipartikel. Jsou schopni vyvíjet tlak. Tento jev se nazýval "statický efekt Casimir". Dokázaly to experimenty. Nicméně teoreticky existuje také dynamický efekt Casimir - transformace fluktuace vakua na reálné částice (například fotony). Tento účinek pozorovali vědci.

Díky dynamickému efektu Casimir musely zrcadla oscilovat a jejich rychlost by měla být srovnatelná s rychlostí světla. K tomu museli fyzici nainstalovat kovové povrchy do silného magnetického pole. Rychlost oscilování tohoto pole byla jedenáct miliard za sekundu. Povrchy se začaly deformovat rychlostí, která činila 5% světla, a vzhled fotonů byl zaznamenán na výstupu. Při hodnocení vlastností fotonů lze tvrdit, že vznikly ve dvojicích.