Casimirv efekt



Všechny poznatky, které lidé za staletí nashromáždili o Casimirv efekt, jsou nyní k dispozici na internetu a my jsme je pro vás shromáždili a uspořádali co nejpřístupnějším způsobem. Chceme, abyste měli rychlý a efektivní přístup ke všem informacím o Casimirv efekt, které chcete vědět, aby vaše zkušenost byla příjemná a abyste měli pocit, že jste skutečně našli informace o Casimirv efekt, které jste hledali.

Pro dosažení našich cílů jsme se snažili nejen získat co nejaktuálnější, nejsrozumitelnější a nejpravdivější informace o Casimirv efekt, ale dbali jsme také na to, aby design, čitelnost, rychlost načítání a použitelnost stránky byly co nejpříjemnější, abyste se mohli soustředit na to podstatné, znát všechny dostupné údaje a informace o Casimirv efekt, aniž byste se museli starat o cokoli dalšího, o to jsme se již postarali za vás. Doufáme, že jsme dosáhli svého cíle a že jste našli informace, které jste chtěli o Casimirv efekt. Proto vás vítáme a vyzýváme, abyste si i nadále užívali používání scientiacs.com.

V teorii kvantového pole je Casimirv efekt fyzikální silou psobící na makroskopické hranice uzaveného prostoru, která vzniká kvantovými fluktuacemi pole. Je pojmenována podle nizozemského fyzika Hendrika Casimira , který v roce 1948 pedpovídal úinek na elektromagnetické systémy.

Ve stejném roce Casimir spolu s Dirkem Polderem popsali podobný efekt, který zaívá neutrální atom v blízkosti makroskopického rozhraní, které se oznauje jako Casimirova -Polderova síla . Jejich výsledkem je zobecnní síly London - van der Waals a zahrnuje retardaci v dsledku konené rychlosti svtla . Vzhledem k tomu, e základní principy vedoucí k síle London van der Waals, Casimir a Casimir Polder mohou být formulovány na stejném základ, rozdíl v nomenklatue v dnení dob slouí peván historickému úelu a obvykle se týká rzných fyzických nastavení.

Teprve v roce 1997 pímý experiment S. Lamoreaux kvantitativn mil Casimirovu sílu s pesností 5% hodnoty pedpovzené teorií.

Casimirv efekt lze pochopit mylenkou, e pítomnost rozhraní makroskopických materiál, jako jsou vodivé kovy a dielektrika , mní hodnotu oekávání vakua energie druhého kvantovaného elektromagnetického pole . Protoe hodnota této energie závisí na tvarech a polohách materiál, kasimirský efekt se projevuje jako síla mezi takovými objekty.

Jakékoli médium podporující oscilace má analogii s Casimirovým efektem. Casimirovu sílu ilustrují napíklad korálky na provázku a destiky ponoené do turbulentní vody nebo plynu.

V moderních teoretické fyzice , Casimir úinek hraje dleitou roli v chirální vaku modelu na nukleonu ; v aplikované fyzice je významný v nkterých aspektech vznikajících mikrotechnologií a nanotechnologií .

Fyzikální vlastnosti

Typickým píkladem jsou dv nenabité vodivé desky ve vakuu , umístné nkolik nanometr od sebe. V klasickém popisu nedostatek vnjího pole znamená, e mezi deskami není ádné pole a nebude mezi nimi mena ádná síla. Kdy je místo toho studováno toto pole pomocí kvantového elektrodynamického vakua , je vidt, e desky ovlivují virtuální fotony, které tvoí pole, a vytváejí istou sílu - bu pitalivost, nebo odpuzování v závislosti na konkrétním uspoádání obou desek. I kdy je úinek Casimir me být vyjádena z hlediska virtuálních ástic interakci s objekty, to je nejlépe popsán a snadno vypoítat z hlediska energie nulového bodu jednoho kvantového pole v meziprostoru mezi objekty. Tato síla byla zmena a je nápadným píkladem efektu zachyceného formáln druhou kvantací .

Zpracování okrajových podmínek v tchto výpotech vedlo k urité kontroverzi. Ve skutenosti pvodním Casimirovým cílem bylo vypoítat van der Waalsovu sílu mezi polarizovatelnými molekulami vodivých desek. Lze ji tedy interpretovat bez jakéhokoli odkazu na energii nulového bodu (energii vakua) kvantových polí.

Protoe síla síly rychle klesá se vzdáleností, je mitelná pouze tehdy, kdy je vzdálenost mezi objekty extrémn malá. V submikronovém mítku se tato síla stává tak silnou, e se stává dominantní silou mezi nenabitými vodii. Pi separaci 10 nm - asi 100krát vtí ne je obvyklá velikost atomu - Casimirv efekt produkuje ekvivalent piblin 1  atmosféry tlaku (pesná hodnota závisí na geometrii povrchu a dalích faktorech).

Djiny

Nizozemtí fyzici Hendrik Casimir a Dirk Polder z Philips Research Labs navrhli v roce 1947 existenci síly mezi dvma polarizovatelnými atomy a mezi takovým atomem a vodivou deskou; tato zvlátní forma se nazývá síla Casimir Polder . Po rozhovoru s Nielsem Bohrem , který navrhl, e to má co do inní s energií nulového bodu, Casimir sám zformuloval teorii pedpovídající sílu mezi neutráln vodivými deskami v roce 1948. Tomuto poslednímu jevu se v uím smyslu íká Casimirv efekt .

Pedpovdi síly byly pozdji rozíeny na kovy s konenou vodivostí a dielektrika a nedávné výpoty zohlednily obecnjí geometrii. Experimenty ped rokem 1997 pozorovaly sílu kvalitativn a nepímá validace pedpovídané kazimirské energie byla provedena mením tlouky film s tekutým héliem . Avak a v roce 1997 pímý experiment S. Lamoreaux kvantitativn zmil sílu v rozmezí 5% hodnoty pedpovzené teorií. Následné experimenty se blíí pesnosti nkolika procent.

Moné píiny

Vakuová energie

Píiny Casimirova jevu jsou popsány kvantovou teorií pole, která uvádí, e vechna rzná základní pole , jako je elektromagnetické pole , musí být kvantována v kadém bod vesmíru. Ve zjednodueném pohledu lze pole ve fyzice pedstavit tak, jako by byl prostor vyplnn propojenými vibrujícími koulemi a pruinami, a sílu pole lze zobrazit jako posunutí míe z jeho klidové polohy. Vibrace v tomto poli se íí a jsou ízeny píslunou vlnovou rovnicí pro dané pole. Druhá kvantizace kvantové teorie pole vyaduje, aby kadá taková kombinace kulikové pruiny byla kvantizována, to znamená, aby byla kvantizována síla pole v kadém bod prostoru. Na nejzákladnjí úrovni je pole v kadém bod prostoru jednoduchým harmonickým oscilátorem a jeho kvantování umístí kvantový harmonický oscilátor do kadého bodu. Excitace pole odpovídají elementárních ástic z fyziky ástic . I vakuum má vak nesmírn sloitou strukturu, take vechny výpoty kvantové teorie pole musí být provedeny ve vztahu k tomuto modelu vakua.

Vakuum má implicitn vechny vlastnosti, které me ástice mít: spin nebo polarizaci v pípad svtla , energie atd. V prmru se vtina tchto vlastností ruí: vakuum je koneckonc v tomto smyslu prázdné. Jednou dleitou výjimkou je vakuová energie nebo hodnota oekávání vakua energie. Kvantizace jednoduchého harmonického oscilátoru uvádí, e nejnií moná energie nebo energie nulového bodu, kterou takový oscilátor me mít, je

Souet vech moných oscilátor ve vech bodech v prostoru dává nekonené mnoství. Protoe fyzikáln mitelné jsou pouze rozdíly v energii (s výraznou výjimkou gravitace, která zstává mimo rozsah kvantové teorie pole ), lze toto nekoneno povaovat spíe za rys matematiky ne fyziky. Tento argument je základem teorie renormalizace . Vypoádat se s nekoneným mnostvím tímto zpsobem bylo píinou rozíeného neklidu mezi teoretiky kvantového pole ped vývojem skupiny renormalizace v 70. letech 20. století , matematického formalismu pro transformace mítka, který poskytuje pirozený základ procesu.

Kdy se rozsah fyziky rozíí o gravitaci, interpretace této formáln nekonené veliiny zstává problematická. V souasné dob neexistuje pesvdivé vysvtlení , pro by to nemlo mít za následek kosmologickou konstantu, která je o mnoho ád vtí, ne byla pozorována. Protoe vak dosud nemáme ádnou pln koherentní kvantovou teorii gravitace , neexistuje ani ádný pesvdivý dvod, pro by místo toho mla ve skutenosti vést k hodnot kosmologické konstanty, kterou pozorujeme.

Casimir úinek pro fermions lze chápat jako spektrální asymetrie na provozovatele fermion , kde to je známé jako index Witten .

Relativistická van der Waalsova síla

Alternativn lánek Roberta Jaffe z MIT z roku 2005 uvádí, e Casimirovy efekty lze formulovat a Casimirovy síly lze vypoítat bez odkazu na energie nulového bodu. Jsou to relativistické kvantové síly mezi náboji a proudy. Casimirova síla (na jednotku plochy ) mezi rovnobnými deskami zmizí, kdy alfa, konstanta jemné struktury, pejde na nulu a standardní výsledek, který se zdá být nezávislý na alfa, odpovídá alfa blíícímu se nekonenému limitu, a e Casimirova síla je jednodue (relativistická ( retardovaný ) van der Waalsova síla mezi kovovými deskami. Pvodní papír Casimira a Poldera pouil tuto metodu k odvození Casimir -Polderovy síly. V roce 1978 publikovali Schwinger, DeRadd a Milton podobnou derivaci Casimirova efektu mezi dvma paralelními deskami.

Efekty

Casimirovo pozorování bylo, e druhé kvantované kvantové elektromagnetické pole v pítomnosti objemných tles, jako jsou kovy nebo dielektrika , musí splovat stejné okrajové podmínky , jaké musí dodrovat klasické elektromagnetické pole. Zejména to ovlivuje výpoet vakuové energie v pítomnosti vodie nebo dielektrika.

Zvate napíklad výpoet hodnoty oekávání vakua elektromagnetického pole uvnit kovové dutiny, jako je napíklad radarová dutina nebo mikrovlnný vlnovod . V tomto pípad je správným zpsobem nalezení energie nulového bodu pole souet energií stojatých vln dutiny. Kadé moné stojaté vln odpovídá energie; eknme, e energie n -té stojaté vlny je . Hodnota oekávání vakua energie elektromagnetického pole v dutin je pak

piem souet bí pes vechny moné hodnoty n výtu stojatých vln. Faktor 1/2 je pítomen, protoe energie nulového bodu n-tého reimu je , kde je pírstek energie pro n-tý reim. (Je to stejná 1/2, jak se objevuje v rovnici .) Napsáno tímto zpsobem, tento souet je jasn odliný; lze jej vak pouít k vytvoení konených výraz.

Zejména se lze ptát, jak energie nulového bodu závisí na tvaru s dutiny. Kadá úrove energie závisí na tvaru, a proto byste mli psát pro úrove energie a pro hodnotu oekávání vakua. V tomto okamiku pichází dleité pozorování: síla v bod p na stn dutiny se rovná zmn vakuové energie, pokud je tvar s stny trochu naruen, eknme , v bod p . To znamená, e jeden má

Tato hodnota je v mnoha praktických výpotech konená.

Pitalivost mezi deskami lze snadno pochopit zamením na jednorozmrnou situaci. Pedpokládejme, e pohyblivá vodivá deska je umístna v krátké vzdálenosti a od jedné ze dvou iroce oddlených desek (vzdálenost L od sebe). Díky za  <<  L se státy uvnit dráky íka jsou velmi omezené, take energie E jakéhokoliv jednoho druhu je obecn oddlen od toho pítího. To neplatí ve velké oblasti L , kde je velké mnoství (íslování asi L / a ) stav s energií rovnomrn rozloenou mezi E a dalím reimem v úzkém slotu - jinými slovy, vechny o nco vtí ne E . Nyní pi zkrácení a o d a (<0) se reim v úzkém slotu zmenuje na vlnové délce, a proto se zvyuje energie úmrná d a / a , zatímco vechny stavy L / a, které leí ve velké oblasti, se prodluují a odpovídajícím zpsobem sníit jejich energii o mnoství úmrné d a / L (vimnte si jmenovatele). Tyto dva efekty se tém ruí, ale istá zmna je mírn záporná, protoe energie vech reim L / a ve velké oblasti je o nco vtí ne jeden reim ve slotu. Síla je tedy pitalivá: má tendenci být o nco mení, desky se navzájem pitahují pes tenkou trbinu.

Odvození Casimirova jevu za pedpokladu zeta-regularizace

  • Viz Wikiversity pro základní výpoet v jedné dimenzi.

V pvodním výpotu, který provedl Casimir, uvaoval prostor mezi dvojicí vodivých kovových desek ve vzdálenosti od sebe. V tomto pípad jsou stojaté vlny obzvlát snadno vypoítatelné, protoe píná sloka elektrického pole a normální sloka magnetického pole musí zmizet na povrchu vodie. Za pedpokladu, e desky leí rovnobn s rovinou xy , stojaté vlny jsou

kde je zkratka pro elektrickou sloku elektromagnetického pole a pro strunost jsou zde polarizace a magnetické sloky ignorovány. Zde a jsou vlnot ve smrech rovnobných s deskami, a

je vlnové íslo kolmé na desky. Zde je n celé íslo, vyplývající z poadavku, aby zmizel na kovových deskách. Frekvence této vlny je

kde c je rychlost svtla . Energie vakua je pak soutem vech moných reim buzení. Protoe plocha desek je velká, meme to shrnout integrací pes dv dimenze do k -prostoru. Pedpoklad periodických okrajových podmínek pináí,

kde A je plocha kovových desek a pro dv moné polarizace vlny je zaveden faktor 2. Tento výraz je zjevn nekonený a pro pokraování ve výpotu je vhodné zavést regulátor (podrobnji popsáno níe). Regulátor bude slouit k tomu, aby byl výraz konený, a nakonec bude odstrann. Zeta-regulovaný verze energie na jednotku-oblast desky je

Nakonec je teba limit vyuít. Zde s je jen komplexní íslo , které nelze zamovat s tvarem, o kterém jsme hovoili díve. Tento integrál/souet je konený pro s reálný a vtí ne 3. Souet má pól v s = 3, ale analyticky lze pokraovat na s = 0, kde je výraz konený. Výe uvedený výraz zjednoduuje:

kde byly zavedeny polární souadnice, aby se dvojitý integrál promnil v jeden integrál. Vpedu je Jacobiho a pochází z úhlové integrace. Integrál konverguje, pokud Re [ s ]> 3, co má za následek

Souet se rozbíhá v s v sousedství nuly, ale pokud se pedpokládá, e tlumení velkofrekvenních buzení odpovídajících analytickému pokraování funkce Riemannova zeta na s = 0 má njakým zpsobem fyzický smysl, pak má

Ale

a tak lovk získá

Analytické pokraování evidentn ztratilo aditivní kladné nekoneno, njak pesn odpovídá energii nulového bodu (není zahrnuto výe) mimo trbinu mezi deskami, ale které se mní pi pohybu desky v uzaveném systému. Casimirova síla na jednotku plochy pro idealizované, dokonale vodivé desky s vakuem mezi nimi je

kde

Síla je záporná, co naznauje, e síla je pitalivá: posunutím dvou desek blíe k sob se energie sníí. Pítomnost ukazuje, e Casimirova síla na jednotku plochy je velmi malá a e tato síla je navíc inherentn kvantov mechanického pvodu.

Tím, integrací rovnice výe, je moné vypoítat energie potebná k oddlení do nekonena dvou desek, jako jsou:

kde

V pvodním Casimirov odvození je pohyblivá vodivá deska umístna v krátké vzdálenosti a od jedné ze dvou iroce oddlených desek (vzdálenost L od sebe). Je uvaována energie 0 bod na obou stranách desky. Namísto výe uvedeného pedpokladu analytického pokraování ad hoc se nekonvergentní souty a integrály poítají pomocí Euler-Maclaurinova soutu s regularizaní funkcí (nap. Exponenciální regularizace) ne tak anomální jako ve výe uvedeném.

Novjí teorie

Lifimitz a jeho studenti Casimirovu analýzu idealizovaných kovových desek zobecnili na libovolné dielektrické a realistické kovové desky . Pomocí tohoto pístupu lze komplikace ohraniujících povrch, jako jsou úpravy Casimirovy síly v dsledku konené vodivosti, vypoítat numericky pomocí tabulkových komplexních dielektrických funkcí ohraniujících materiál. Lifshitz teorie pro dv kovové desky se redukuje na Kazimírovi idealizovaného / 1 a 4 síly zákona pro velké separace je mnohem vtí, ne je hloubka ke kovu, a naopak se sniuje do / na 1 a 3 síly právem disperzní síly London (s koeficientem nazývá Hamaker konstanta ) pro malé a , s komplikovanjí závislost na pro stedn separace závisí na rozptylu materiál.

Lifshitzv výsledek byl následn zobecnn na libovolné vícevrstvé planární geometrie i na anizotropní a magnetické materiály, ale po nkolik desetiletí byl výpoet Casimirových sil pro neplanární geometrie omezen na nkolik idealizovaných pípad pipoutjících analytická eení. Síla v experimentální geometrii koule deska byla napíklad vypoítána s aproximací (díky Derjaguinovi), e polomr koule R je mnohem vtí ne separace a , v takovém pípad jsou blízké povrchy tém rovnobné a výsledkem je rovnobná deska lze upravit tak, aby získal piblinou sílu R / a 3 (zanedbávají se efekty hloubky pokoky a efekty zakivení vyího ádu ). V roce 2000 vak ada autor vyvinula a pedvedla adu numerických technik, v mnoha pípadech upravených z klasické výpoetní elektromagnetiky , které jsou schopné pesn vypoítat Casimirovy síly pro libovolné geometrie a materiály, z jednoduchých efekt konených desek konené velikosti ke komplikovanjím jevm vznikajícím u vzorovaných povrch nebo pedmt rzných tvar.

Mení

Jeden z prvních experimentálních test provedl Marcus Sparnaay ve spolenosti Philips v Eindhovenu (Nizozemsko) v roce 1958 v delikátním a obtíném experimentu s paralelními deskami, piem výsledky nebyly v rozporu s Casimirovou teorií, ale s velkými experimentálními chybami.

Casimirv efekt byl men pesnji v roce 1997 Steve K. Lamoreaux z Los Alamos National Laboratory a Umar Mohideen a Anushree Roy z Kalifornské univerzity v Riverside . V praxi experimenty místo pouití dvou rovnobných desek, které by vyadovaly fenomenáln pesné zarovnání, aby bylo zajitno, e jsou rovnobné, pouívají jednu desku, která je plochá a druhou desku, která je souástí koule s velmi velkým polomrem .

V roce 2001 se skupin (Giacomo Bressi, Gianni Carugno, Roberto Onofrio a Giuseppe Ruoso) na univerzit v Padov (Itálie) konen podailo zmit Casimirovu sílu mezi paralelními deskami pomocí mikrorezonátor .

V roce 2013 pedvedl konglomerát vdc z Hong Kong University of Science and Technology , University of Florida , Harvard University , Massachusetts Institute of Technology a Oak Ridge National Laboratory kompaktní integrovaný kemíkový ip, který dokáe mit Casimirovu sílu. Integrovaný ip definovaný litografií elektronovým paprskem nepotebuje dalí zarovnání, co z nj iní ideální platformu pro mení Casimirovy síly mezi sloitými geometriemi. V roce 2017 a 2021 stejná skupina z Hongkongské univerzity vdy a technologie pomocí této platformy na ipu pedvedla nemonotónní Casimirovu sílu a Casimirovu sílu nezávislou na vzdálenosti.

Regulace

Aby bylo moné provádt výpoty v obecném pípad, je vhodné do sout zavést regulátor . Jedná se o umlé zaízení, které se pouívá k tomu, aby ástky byly konené, aby se s nimi dalo snáze manipulovat, a poté následovalo stanovení limitu, aby se odstranil regulátor.

Teplo jádro nebo exponenciáln regulovaný souet

kde se nakonec bere limit . Divergence soutu se obvykle projevuje jako

pro trojrozmrné dutiny. Nekonená ást soutu je spojena s objemovou konstantní C, která není závislá na tvaru dutiny. Zajímavá ást soutu je konená ást, která je závislá na tvaru. Gaussian regulátor

je vhodnjí pro numerické výpoty kvli svým vynikajícím konvergenním vlastnostem, ale je obtínjí ho pouít v teoretických výpotech. Mohou být také pouity jiné, vhodn hladké regulátory. Regulátor funkce zeta

je zcela nevhodný pro numerické výpoty, ale je docela uitený v teoretických výpotech. Divergence se zejména projevují jako póly v rovin komplexu s , piem objemová divergence je v s = 4. Tento souet lze analyticky pokraovat za tímto pólem, abychom získali konenou ást pi s = 0.

Ne kadá konfigurace dutiny nutn vede k konené ásti (nedostatek pólu pi s = 0) nebo na tvarov nezávislých nekonených ástech. V tomto pípad je teba chápat, e je teba vzít v úvahu dalí fyziku. Zejména pi extrémn velkých frekvencích (nad frekvencí plazmatu ) se kovy stávají prhlednými pro fotony (jako jsou rentgenové paprsky ) a dielektrika vykazují také frekvenn závislé mezní hodnoty. Tato frekvenní závislost funguje jako pirozený regulátor. Ve fyzice pevných látek existuje celá ada hromadných efekt , matematicky velmi podobných Casimirovu jevu, kde mezní frekvence vstupuje do explicitní hry, aby výrazy byly konené. (Podrobnji o nich pojednává Landau a Lifshitz , Theory of Continuous Media.)

Obecnosti

Casimirv efekt lze také vypoítat pomocí matematických mechanism funkních integrál kvantové teorie pole, akoli takové výpoty jsou podstatn abstraktnjí, a proto obtín pochopitelné. Krom toho je lze provádt pouze pro nejjednoduí geometrii. Formalismus teorie kvantového pole vak jasn ukazuje, e souhrny hodnot oekávání vakua jsou v uritém smyslu souhrny nad takzvanými virtuálními ásticemi.

Zajímavjí je pochopení, e ástky nad energiemi stojatých vln by ml být formáln chápána jako ástek posledních ísel jednoho hamiltoniánu . To umouje, aby atomové a molekulární efekty, jako je van der Waalsova síla, byly chápány jako variace na téma Casimirova jevu. Hamiltonián systému je tedy povaován za funkci uspoádání pedmt, jako jsou atomy, v konfiguraním prostoru . Zmnu energie nulového bodu v závislosti na zmnách konfigurace lze chápat tak, e vede k psobení sil mezi objekty.

V modelu nukleonového chirálního vaku hraje kasimirská energie dleitou roli pi zobrazování hmotnosti nukleonu nezávisle na polomru vaku. Krom toho je spektrální asymetrie je interpretován jako nenulovou hodnotu vakua oekávání baryonové íslo , zruení topologické vinutí íslo o pion pole obklopující nukleon.

Efekt "pseudo-Casimir" lze nalézt v systémech z tekutých krystal , kde okrajové podmínky uloené kotvením tuhými stnami zpsobují sílu dlouhého dosahu, analogickou síle, která vzniká mezi vodivými deskami.

Dynamický Casimirv efekt

Dynamický Casimirv efekt je produkce ástic a energie ze zrychleného pohybujícího se zrcadla . Tato reakce byla pedpovzena uritými numerickými eeními rovnic kvantové mechaniky vyrobených v 70. letech minulého století. V kvtnu 2011 uinili vdci z Chalmersovy technologické univerzity ve védském Göteborgu oznámení o detekci dynamického Casimirova jevu. V jejich experimentu byly mikrovlnné fotony generovány z vakua v supravodivém mikrovlnném rezonátoru. Tito vdci pouili upravený SQUID ke zmn efektivní délky rezonátoru v ase, napodobující zrcadlo pohybující se poadovanou relativistickou rychlostí. Pokud by se to potvrdilo, jednalo by se o první experimentální ovení dynamického Casimirova jevu. V beznu 2013 se ve vdeckém asopise PNAS objevil lánek popisující experiment, který demonstroval dynamický Casimirv efekt v Josephsonov metamateriálu. V ervenci 2019 byl na Nature publikován lánek popisující experiment poskytující dkaz o optickém dynamickém Casimirov jevu ve vlákn oscilujícím disperzi.

Analogie

Podobnou analýzu lze pouít k vysvtlení Hawkingova záení, které zpsobuje pomalé vypaování erných dr (i kdy je to obecn znázornno jako únik jedné ástice z páru virtuálních ástic- antiástic , piem druhá ástice byla zachycena ernou dírou ).

Konstruovaný v rámci teorie kvantového pole v zakiveném asoprostoru , dynamický Casimirv efekt byl pouit k lepímu porozumní zrychlujícímu záení, jako je Unruhv efekt .

Odpudivé síly

Existuje nkolik pípad, kdy Casimirv efekt me vyvolat odpudivé síly mezi nenabitými pedmty. Evgeny Lifshitz ukázal (teoreticky), e za uritých okolností (nejastji zahrnujících kapaliny) mohou vznikat odpudivé síly. To vyvolalo zájem o aplikace Casimirova jevu smrem k vývoji levitujících zaízení. Experimentální ukázku odpuzování zaloeného na Casimiru pedpovídaného Lifshitzem provedli Munday et al. který to popsal jako kvantovou levitaci . Jiní vdci také navrhli pouití ziskových médií k dosaení podobného efektu levitace, i kdy je to kontroverzní, protoe se zdá, e tyto materiály poruují základní kauzální omezení a poadavek termodynamické rovnováhy ( Kramers -Kronigovy vztahy ). Casimir a Casimir-Polder odpuzování me ve skutenosti nastat u dostaten anizotropních elektrických tles; pehled problém spojených s odpuzováním viz Milton et al. Pozoruhodný nedávný vývoj v oblasti odpudivých Casimirových sil závisí na pouívání chirálních materiál. Q.-D. Jiang ze Stockholmské univerzity a laureát Nobelovy ceny Frank Wilczek z MIT ukazují, e chirální lubrikant me generovat odpudivé, vylepené a laditelné kazimirské interakce.

Timothy Boyer ve své práci publikované v roce 1968 ukázal, e tuto odpudivou sílu ukáe i vodi se sférickou symetrií a výsledek je nezávislý na polomru. Dalí práce ukazuje, e odpudivou sílu lze generovat materiály peliv vybraných dielektrik.

Spekulativní aplikace

Bylo navreno, e Casimirovy síly mají uplatnní v nanotechnologiích, zejména v mikro- a nanoelektromechanických systémech zaloených na technologii kemíkových integrovaných obvod, a takzvaných Casimirových oscilátorech.

Casimirv efekt ukazuje, e teorie kvantového pole umouje, aby hustota energie v uritých oblastech prostoru byla záporná vzhledem k bné energii vakua, a teoreticky se ukázalo, e teorie kvantového pole umouje stavy, kde energie me být v daném bod libovoln negativní . Mnoho prominentních fyzik, jako je Stephen Hawking , Kip Thorne a dalí, proto tvrdí, e takové efekty by mohly umonit stabilizaci pohyblivé erví díry .

Viz také

Reference

Dalí tení

Úvodní tení

Papíry, knihy a pednáky

Teplotní závislost

externí odkazy

Opiniones de nuestros usuarios

Kamil Tomášek

Tento záznam o Casimirv efekt bylo přesně to, co jsem chtěl najít.

Iveta Martinek

Opravit. Poskytuje potřebné informace o Casimirv efekt.

Alexander Pospíšil

Tento článek o Casimirv efekt mě zaujal, připadá mi zvláštní, jak dobře jsou slova změřena, je jako...elegantní.

Ivan Horáková

Tento záznam na Casimirv efekt mě přiměl vyhrát sázku, což je méně než dobré skóre.

Anna Dostálová

Stránka se mi líbí a článek o Casimirv efekt je ten, který jsem hledal.