Сила Казимира

Сила Казимира

Вакуум управляется принципом неопределенности, путем само-отражения, и даже может производить измеримое давление «силы ничто». Вот как это происходит. Я уже указывал, что квантовые физики говорят о волнах, отражениях, и флуктуациях в неподвижности «нулевой энергии» «вакуума» (см. Рис. 3.2). До появления квантовой теории, люди думали, что если поместить в вакуумный ящик два маленьких зеркала рядом друг с другом, то с ними не произойдет ничего особенного, поскольку в ящике нет ничего, чтобы их двигать.

(Рисунок 3.2. Физика «нулевого состояния вакуума». В этом ящике всегда будет непредсказуемо малое количество энергии и результирующее давление)

Однако, в середине прошлого века голландский физик-теоретик Хендрик Казимир предположил, что если поместить в вакуум два маленьких зеркала, то они будут притягиваться друг к другу. В 1990 гг. было получено экспериментальное доказательство справедливости этого теоретического предположения. Частицы или квантовые волны в ящике, по существу, толкали небольшие отражающие поверхности навстречу друг другу. Если зеркала расположены достаточно близко, чтобы удерживать небольшие волны внутри, а большие волны снаружи, то возникает микроскопическое давление, толкающее зеркала друг к другу. Сегодня это давление или силу называют «силой Казимира»

(Рисунок 3.3. Сила Казимира; сила почти ничего. Казимир предполагал, и был прав, что два зеркала, повещенные в «вакуум», будут задерживать «несоответствующие» волны. Эти волны создают измеримую силу или давление, прижимающее зеркала друг к другу. Некоторые физики называют это «силой ничто»)

Если два маленьких зеркала, которые он в своем мысленном эксперименте помещал в середину пустого ящика, находятся на соответствующем расстоянии, то возникает своего рода «объемный резонанс», который создает давление, или «давление вакуума». Иными словами, в любом вакууму при низкой температуре, в «поле нулевой энергии», всегда существует потенциальная сила Казимира.[27]