Was ist der Casimir-Effekt?

Der casimir-Effekt bezieht sich die auf kleine attraktive Kraft, die zwischen zwei uncharged Platten in einem Vakuum erscheint. Diese Casimir-Kraft ist nur messbar, wenn die Platten extrem nah zusammen sind (einige Atomdurchmesser). Diese Kraft wurde 1948 von Hendrik Casimir, ein holländischer theoretischer Physiker vorausgesagt. Sie wurde experimentell 1958 von Marcus Spaarnay, wieder an Philips in Eindhoven überprüft, während er die Eigenschaften der kolloidalen Lösungen studierte. Die anerkannte Ursache des Casimir-Effektes ist die Quantenvakuumfluktuationen (zero-point Fluktuationen) des elektromagnetischen Feldes zwischen den Platten.

Die attraktive Kraft tritt auf, weil, da Quantentheorie anzeigt, sogar ein so genanntes Vakuum eine Menge virtuelle elektromagnetische Partikel und Anti-particles in einem ununterbrochenen Zustand der Fluktuation enthält. Dieses bekannt als die Vakuumenergie. Weil der Abstand zwischen den Platten die möglichen Wellenlängen der virtuellen Partikelpaare begrenzt, gibt es wenige virtuelle Partikel innerhalb des Raumes zwischen den Platten im Verhältnis zu dem Raum außerhalb sie. Dies heißt, dass die Energiedichte zwischen den Platten kleiner als die der Energiedichte des umgebenden Raumes ist und einen negativen Druck verursacht, der die Platten zusammen noch so etwas zieht.

Die Platten das genauer werden, das kleiner die Vakuumenergiedichte. Es war nicht bis 1997, dass die exakte Größe der Casimir-Kraft von Steve K. Lamoreaux des Alamos-nationalen Laboratoriums zusammen mit Umar Mohideen und Anushree Roy vom UC-Flussufer gemessen wurde. Weil die Anwendung von zwei parallelen Platten unpraktisch hohe Standards für exakte Ausrichtung erfordern würde, wurden eine Platte und ein fast vollkommener Bereich benutzt. Innerhalb einer Fehlermarge von 5%, wurde die Intensität gefunden, um zu sein gerade die vorausgesagt durch Quantentheorie; definiert als die zero-point Energie der Fourier-Modi des elektromagnetischen Feldes zwischen den Platten.

Mit bestimmten Materialien und in bestimmten Konfigurationen, ist es gezeigt worden, dass der Casimir-Effekt sowie attraktiv abstoßend sein kann. Es scheint, dass die Casimir-Kraft zu klein ist, an irgendwelchen unserer heutigen Technologie nützlich aufgewendet zu werden, obwohl Wissen seines Bestehens wesentliches für die Entwerfen der mikromechanischen oder nanomechanical Robotervorrichtungen im Geschenk und in den Dekaden sein kann, um zu kommen. Ein Tag kann es möglich sein, den Casimir-Effekt für das Erzeugung von Energie auszunutzen, obwohl dieser Tag aus sehr weit ist und es wahrscheinlich ist, dass leistungsfähigere Energiequellen entdeckt werden, bevor diese sogar möglich wird.