Casimireffekten

Casimirkrafter på parallella plattor
Casimireffekten på parallella plattor, med bubblor som ska illustrera fältkvanta av olika storlek.

Casimireffekten och Casimir-Polderkraften är en fysisk kraft som uppstår ur kvantfälteffekter. Det vanligaste exemplet är med två oladdade metallplattor som placeras några mikrometer ifrån varandra i vakuum. Enligt klassisk elektrodynamik skulle det inte bli något fält mellan plattorna, och därmed ingen kraft.[1] Enligt kvantelektrodynamik däremot kommer plattorna att påverka mängden virtuella fotoner i fältet mellan plattorna, vilket ger upphov till en nettokraft[2] som kan vara antingen attraktiv eller repulsiv beroende på plattornas form och placering.

Den här kraften går att mäta, och är ett slående exempel på en ren kvanteffekt utan motsvarighet i klassisk fysik.[3][4] Detta var dock inte Casimirs ursprungliga avsikt, och det finns flera sätt att tolka fenomenet.[5]

Casimireffekten förutsågs teoretiskt av de nederländska fysikerna Hendrik B. G. Casimir och Dirk Polder 1948, som också föreslog ett sätt att mäta den experimentellt. Experimentet i sin klassiska form bekräftade den förutsagda effekten inom 15% från Casimirs beräkning.[6]

Eftersom kraftens styrka snabbt avtar med avståndet är den bara mätbar när avståndet är extremt litet, men kan helt dominera växelverkan mellan plattor på avstånd under mikrometerskala. På 10 nanometers avstånd kan kraften uppgå till 100 000 Newton per kvadratmeter.[7]

  1. ^ Cyriaque Genet, Francesco Intravaia, Astrid Lambrecht and Serge Reynaud(2004)"Electromagnetic vacuum fluctuations,Casimir and Van der Waals forces Arkiverad 22 november 2009 hämtat från the Wayback Machine."
  2. ^ The Force of Empty Space on Physical Review Focus
  3. ^ A. Lambrecht, The Casimir effect: a force from nothing Arkiverad 10 december 2011 hämtat från the Wayback Machine., Physics World, September 2002.
  4. ^ American Institute of Physics News Note 1996 Arkiverad 29 januari 2008 hämtat från the Wayback Machine.
  5. ^ R. L. Jaffe(2005)"The Casimir Effect and the Quantum Vacuum"
  6. ^ Photo of ball attracted to a plate by Casimir effect
  7. ^ ”The Casimir effect: a force from nothing”. physicsworld.com. 1 september 2002. Arkiverad från originalet den 10 december 2011. https://web.archive.org/web/20111210073216/http://physicsworld.com/cws/article/print/9747. Läst 17 juli 2009. 

From Wikipedia, the free encyclopedia · View on Wikipedia

Developed by Tubidy