Kas ir Kazimira efekts?
Īsā atbilde
Kazimira efekts attiecas uz niecīgo pievilcības spēku, kas vakuumā parādās starp divām neuzlādētām plāksnēm. Šis Kazimira spēks ir izmērāms tikai tad, ja plāksnes atrodas ārkārtīgi tuvu viena otrai (vairāki atomu diametri). Šo spēku 1948. gadā paredzēja holandiešu teorētiskais fiziķis Hendriks Kazimirs. To 1958. gadā eksperimentāli pārbaudīja Markuss Spaarnay, atkal uzņēmumā Philips Eindhovenā, kamēr viņš pētīja koloidālo šķīdumu īpašības. Kazimira efekta atpazītais cēlonis ir starp plāksnēm esošā elektromagnētiskā lauka kvantu vakuuma svārstības (nulles punkta svārstības).
Pievilcīgais spēks rodas tāpēc, ka, kā norāda kvantu teorija, pat tā sauktais vakuums satur daudz virtuālu elektromagnētisko daļiņu un pretdaļiņu nepārtrauktā svārstību stāvoklī. To sauc par vakuuma enerģiju. Tā kā plaisa starp plāksnēm ierobežo iespējamos virtuālo daļiņu pāru viļņu garumus, telpā starp plāksnēm ir mazāk virtuālo daļiņu, salīdzinot ar telpu ārpus tām. Tas nozīmē, ka enerģijas blīvums starp plāksnēm ir mazāks nekā apkārtējās telpas enerģijas blīvums, radot negatīvu spiedienu, kas tik nedaudz savelk plāksnes kopā.
Jo tuvāk plāksnes kļūst, jo mazāks ir vakuuma enerģijas blīvums. Tikai 1997. gadā precīzu Kazimira spēku lielumu izmērīja Stīvs K. Lamoro no Losalamosas Nacionālās laboratorijas kopā ar Umaru Mohidīnu un Anušrī Roju no UC Riverside. Tā kā divu paralēlu plākšņu izmantošanai būtu nepieciešami nepraktiski augsti precīzas izlīdzināšanas standarti, tika izmantota plāksne un gandrīz ideāla sfēra. 5% kļūdas robežās tika konstatēts, ka intensitāte ir tieši tāda, kādu paredz kvantu teorija; definēta kā starp plāksnēm esošā elektromagnētiskā lauka Furjē režīmu nulles punkta enerģija.
Ar noteiktiem materiāliem un noteiktās konfigurācijās ir pierādīts, ka Kazimira efekts var būt gan atbaidošs, gan pievilcīgs. Šķiet, ka Kazimira spēks ir pārāk mazs, lai to lietderīgi izmantotu jebkurai no mūsu mūsdienu tehnoloģijām, lai gan zināšanas par tā esamību var būt būtiskas tiem, kas projektē mikromehānikas vai nanomehāniskas robotu ierīces gan tagadnē, gan nākamajās desmitgadēs. Kādu dienu varētu būt iespējams izmantot Kazimira efektu enerģijas ģenerēšanai, lai gan šī diena ir ļoti tālu un iespējams, ka efektīvāki enerģijas avoti tiks atklāti, pirms tas vispār kļūs iespējams.
Saistītie jautājumi
- Kas ir nulles punkta enerģija?Nulles punkta enerģija ir neliels enerģijas daudzums, kas pastāv visā telpā. To sauc arī par vakuuma enerģiju. Citiem v…
- Kas ir kvantu skaitļi?Dominējošajā atoma teorētiskajā modelī ir četri kvantu skaitļi, kas raksturo elektronu uzvedību. Tajos ietilpst galveni…
- Kas ir negatīvā enerģija?Lai gan daudzi zina, ka “negatīvā enerģija” attiecas uz negatīvo chi, negatīvo auru vai citādi kaitīgu enerģiju, ko cil…
- Kas ir kvantu kosmoloģija?Kvantu kosmoloģija ir teorētiskās fizikas nozare, kas mēģina izprast Visumu kvantu, nevis klasiskā mērogā. Lai gan sāko…
- Kādi ir dažādi koku plākšņu veidi?Koka stādīšana bieži ir populārs veids, kā pieminēt pazudušu mīļoto vai pieminēt īpašu notikumu. Lai identificētu šiem …
- Kas ir daļiņu detektors?Daļiņu detektors ir zinātnisks aprīkojums, ko var izmantot, lai noteiktu augstas enerģijas daļiņu klātbūtni. Visā pasau…
- Kas ir kvantu punktu saules baterijas?Kvantu punktu saules baterijas ir saules baterijas, kas veidotas uz nanometru mērogā ražotu kristālu tīkla, kas spēj pā…
- Kas ir mikroautobuss?Mikroautobuss ir transportlīdzeklis, kas paredzēts lielāka pasažieru skaita pārvadāšanai nekā vieglā automašīna, bet ma…
- Kāpēc daži cilvēki ir tik brutāli godīgi?Tikai daži cilvēki var veiksmīgi burāt cauri dzīvei, nesaņemot nevienu konstruktīvu kritiku vai brutālu godīgumu. Tomēr…