Hva er Casimir-effekten?

click fraud protection

De Casimir-effekt er et resultat av kvantefysikk som ser ut til å trosse logikken i hverdagen. I dette tilfellet fører det til at vakuumenergi fra "tomt rom" faktisk utøver en kraft på fysiske gjenstander. Selv om dette kan virke bisarr, er faktum at Casimir-effekten mange ganger har blitt verifisert eksperimentelt og gir nyttige bruksområder i noen områder av nanoteknologi.

Den mest grunnleggende beskrivelsen av Casimir Effect inkluderer en situasjon hvor du har to uladede metallplater nær hverandre, med et vakuum mellom seg. Vi tror normalt at det ikke er noe mellom platene (og derfor ingen kraft), men det viser seg at når situasjonen analyseres ved bruk av kvanteelektrodynamikk, skjer det noe uventet. De virtuelle partikler opprettet i vakuumet lage virtuelle fotoner som samhandler med de uladede metallplatene. Som et resultat, hvis platene er ekstremt tett sammen (mindre enn en micron) da vil dette bli den dominerende kraften. Kraften avtar raskt jo lenger fra hverandre stedet er. Fortsatt har denne effekten blitt målt til omtrent 15% av verdien forutsagt av teorien selv, noe som gjør det klart at Casimir-effekten er ganske reell.

instagram viewer

To nederlandske fysikere som jobbet ved Philips Research Lab i 1948, Hendrik B. G. Casimir og Dirk Polder, foreslo effekten mens de jobber med væskeegenskaper, for eksempel hvorfor majones flyter så sakte... som bare viser at du aldri vet hvor en større innsikt vil komme fra.

En variant av Casimir-effekten er den dynamiske Casimir-effekten. I dette tilfellet beveger en av platene seg og forårsaker akkumulering av fotoner i området mellom platene. Disse platene speiles slik at fotonene fortsetter å samle seg imellom. Denne effekten ble eksperimentelt bekreftet i mai 2011 (som rapportert i Vitenskapelig amerikansk og Technology Review).

En potensiell anvendelse vil være å anvende den dynamiske Casimir-effekten som et middel til å skape en fremdriftsmotor for et romfartøy, som teoretisk fremdriver skipet ved å bruke energien fra vakuumet. Dette er en veldig ambisiøs anvendelse av effekten, men det ser ut til å være en som antydes til litt fanfare av en egyptisk tenåring, Aisha Mustafa, som har patentert oppfinnelsen. (Dette alene betyr selvfølgelig ikke så mye, siden det til og med er patent på en tidsmaskin, som beskrevet i Dr. Ronald Malletts sakprosa-bok Tidsreiser. Det må fortsatt gjøres mye arbeid for å se om dette er gjennomførbart eller om det bare er et annet fancy og mislykket forsøk på en evigvarende bevegelsesmaskin, men her er en håndfull artikler som fokuserer på den første kunngjøringen (og jeg vil legge til mer når jeg hører om fremgang):

Det har også kommet forskjellige forslag om at den bisarre oppførselen til Casimir-effekten kan ha bruksområder i nanoteknologi - det vil si i veldig små apparater bygget i atomstørrelser.

instagram story viewer