efect - efectul Casimir. care cuprinde în atragerea reciprocă a corpurilor conductoare neîncărcate sub influența fluctuațiilor cuantice în vid. Cel mai adesea este aproximativ neîncărcate două suprafețe oglindă paralele, amplasate la o distanță scurtă, dar există efectul Casimir pentru mai multe geometrii complexe.
Esența efectului
Această secțiune lipsesc referințele bibliografice la sursele de informații.
Conform teoriei câmpului cuantic. vid fizic nu este un vid absolut. In ea sunt produse în mod continuu și dispar pereche virtuale de particule antiparticulă - există oscilații constante (fluctuații) asociate cu aceste câmpuri particule. În special, fluctuațiile asociate fotonii câmpului electromagnetic apar. Crearea de vid și anihilarea de fotoni virtuale corespunzătoare toate lungimile de undă ale spectrului electromagnetic. Cu toate acestea, în spațiul dintre suprafețele netede aflate la distanțe mici se schimbă. La anumite lungimi de undă rezonante (întregi sau pe jumătate întregi ori intercalate între suprafețe), undele electromagnetice sunt amplificate. Pe toate celelalte aceeași lungime care este mai mare, prin contrast, sunt suprimate (de exemplu, a suprimat nașterea fotonii virtuale respective). Acest lucru se datorează faptului că, în spațiul dintre plăcile pot exista doar valuri în picioare pe plăci a căror amplitudine este egală cu zero. Ca urmare, presiunea din interiorul fotonii virtuale la cele două suprafețe este mai mică decât presiunea asupra lor din exterior. în cazul în care nașterea fotonilor nu este limitat. Mai aproape împreună suprafața, cu atât mai mic este lungimea de undă la rezonanța dintre ele, și mai mult - este suprimata. O astfel de stare de vid, în literatura de specialitate se face referire uneori Casimir vid. Ca o consecință, crește forța de atracție între suprafețele.
Fenomenul poate fi descris în mod figurativ ca „presiune negativa“, atunci când vidul lipsit nu numai convenționale, dar, de asemenea, o parte din particule virtuale, care este „pompat totul și un pic mai mult.“
Un fenomen similar cu efectul Casimir a fost observat în marinarii francezi din secolul al XVIII-lea. Atunci când cele două nave. legănându-se dintr-o parte în alta într-o mare grea. dar vântul de lumină. a apărut la o distanță de mai puțin de aproximativ 40 de metri, ca urmare a undelor de interferență în spațiul dintre agitarea a fost oprit nave. Calm mare între nave generează o presiune mai mică decât valurile din partea exterioară a navei. Rezultatul a fost o forță care tinde să împingă nava. Ca o contramăsură, pornire manuală maritimă din 1800 a recomandat ca ambele nave trimise cu barca de la 10-20 marinari pentru a împinge în afară navele.
De asemenea, efectul seamănă cu teoria cinetică a Lesage gravitației. constând în organisme cu fiecare alte adâncituri sub presiunea unor particule ipotetice.
Amploarea forței Casimir
Forța gravitațională care acționează asupra zonei unității pentru cele două suprafețe ideale specular paralele în vid absolut este
,
- redus constanta lui Planck. - viteza luminii în vid, - distanța dintre suprafețe.
Acest lucru arată că forța Casimir este foarte mică. Distanța de la care începe să fie cantități apreciabile de ordinul câtorva microni. Cu toate acestea, fiind invers proporțională cu puterea a 4-a distanței, este în creștere foarte rapid odată cu scăderea acesteia din urmă. La distanțe de ordinul a 10 nm - sute atom mărimi tipice - presiunea generată de efectul Casimir este comparabil cu presiunea atmosferică.
In cazul mai multor geometrii complexe (de exemplu, interacțiunea sferei și un plan sau interacțiunea obiecte mai complexe) și valoarea numerică a modificărilor coeficientului de semn [1]. astfel încât forța Casimir poate fi o forță de atracție și forță de respingere.
În ciuda faptului că, în formula pentru forța Casimir nu este constantă structura fină - caracteristica de bază a interacțiunii electromagnetice - acest efect, cu toate acestea, are origine electromagnetică. După cum se arată în [2]. dependența apare la înregistrarea conductivității finită a plăcilor, și o expresie standard pentru forța apare în cazul extrem, în care - densitatea de electroni din placa.
Istoria descoperirii
Hedrick Casimir a lucrat la Philips Research Laboratories din Olanda, angajate în studierea soluțiilor coloidale - substanțe vâscoase având în particulele sale structura de dimensiuni micronice. Unul dintre colegii săi, Theo Overbeek (Theo Overbeek), a constatat că comportamentul soluțiilor coloidale nu este complet în concordanță cu teoria existente și a cerut Casimir pentru a investiga problema. La scurt timp Casimir a concluzionat că abaterile de la comportamentul prezis, teoretic, pot fi explicate dacă luăm în considerare efectul fluctuațiilor de vid pe interacțiunile intermoleculare. Acest lucru l-au dus la întrebarea, ce efect ar putea fluctuațiile de vid în cele două suprafețe de oglindă paralele, și a condus la faimoasa predicție a existenței forțelor de atracție între acestea din urmă.
detectare experimentală
Această secțiune lipsesc referințele bibliografice la sursele de informații.
Studiul modern al efectului Casimir
- efect Casimir pentru dielectric
- efect Casimir la temperatura nenul
- Feedback efect Casimir și alte efecte sau secțiuni de fizică (conexiune cu optica geometrice. Decoerenta. Polimer Physics)
- Cazimir efect dinamic
- seama de efectul Casimir în dezvoltarea extrem de sensibile MEMS dispozitive.
literatură
- VM Mostepanenko, N. N. Trunov. efectul Casimir și aplicațiile sale. Phys. 1988, t. 156, nr. 3, p. 385-426.
- AA Grib, S. G. Mamaev, VM Mostepanenko. Vacuum efecte cuantice în domenii puternice. M. Energoatomisdat 1988.
notițe
Vezi ce „efectul Casimir“ în alte dicționare:
CASIMIR EFFECT - un set de nat. fenomene cauzate de domeniile specifice de polarizare de vid cuantificați datorită modificărilor în spectrul fluctuațiilor zero, în zonele cu limitele în spațiile cu o topologie netriviala. X. Casimir a prezis în 1948 [1] ... Encyclopedia fizică
efect Casimir - Efectul Casimir Efectul efect Casimir, care cuprinde în atracția reciprocă a corpurilor conductoare neîncărcate sub influența fluctuațiilor cuantice în vid. Cel mai adesea, este vorba despre două suprafețe de oglindă neîncărcat paralele plasate ... ... Dicționar explicativ engleză-română pentru nanotehnologie. - M.
efect Scharnhorst - un experiment ipotetic în care un semnal luminos se poate deplasa între două plăci spațiate strâns mai repede decât viteza luminii. Un fenomen prezis de Klaus Scharnhorst de la Universitatea Humboldt (Germania) și Gabriel Barton de ... ... Wikipedia
Casimir forță - termen Casimir vigoare Termenul în limba engleză Casimir forțează Sinonime Casimir efect Abrevieri corelate vigoare Termenii Definiție datorită prezenței condițiilor limită de cuantificare zero, oscilațiile de câmp electromagnetic în vid secundar ... Enciclopedică Dicționarul de Nanotehnologie
Casimir, Hendrik - Hendrik Casimir Hendrik Brugt Gerhard Casimir ... Wikipedia
Efectul Casimir - Efectul Casimir Efectul efect Casimir, care cuprinde în atracția reciprocă a corpurilor conductoare neîncărcate sub influența fluctuațiilor cuantice în vid. Cel mai adesea, este vorba despre două suprafețe de oglindă neîncărcat paralele plasate ... ... Dicționar explicativ engleză-română pentru nanotehnologie. - M.
Virtual particulă - particulă virtuală un obiect abstract în domeniul teoriei cuantice, numerele cuantice care au un real particule (cu masa m), pentru care, cu toate acestea, nu a efectuat relația obișnuită dintre energia și impulsul (adică) ... ... Wikipedia.