Das Casimir-Effekt ist ein Ergebnis von Quantenphysik das scheint der Logik der Alltagswelt zu trotzen. In diesem Fall führt dies dazu, dass Vakuumenergie aus dem "leeren Raum" tatsächlich eine Kraft auf physische Objekte ausübt. Obwohl dies bizarr erscheinen mag, ist die Tatsache, dass der Casimir-Effekt mehrfach experimentell verifiziert wurde und einige nützliche Anwendungen in einigen Bereichen der Nanotechnologie bietet.
Die grundlegendste Beschreibung des Casimir-Effekts beinhaltet eine Situation, in der zwei ungeladene Metallplatten nebeneinander mit einem Vakuum dazwischen liegen. Wir denken normalerweise, dass sich zwischen den Platten nichts befindet (und daher keine Kraft), aber es stellt sich heraus, dass etwas Unerwartetes passiert, wenn die Situation mithilfe der Quantenelektrodynamik analysiert wird. Das virtuelle Partikel Im Vakuum erzeugte virtuelle Photonen erzeugen, die mit den ungeladenen Metallplatten interagieren. Wenn die Platten extrem nahe beieinander liegen (weniger als a
Mikron) dann wird dies die dominierende Kraft. Die Kraft fällt schnell ab, je weiter der Ort voneinander entfernt ist. Dennoch wurde dieser Effekt auf etwa 15% des von der Theorie selbst vorhergesagten Wertes gemessen, was deutlich macht, dass der Casimir-Effekt ziemlich real ist.Hendrik B., zwei niederländische Physiker, die 1948 im Philips Research Lab arbeiteten. G. Casimir und Dirk Polder schlugen den Effekt vor, während sie an den Flüssigkeitseigenschaften arbeiteten, beispielsweise warum Mayonnaise so langsam fließt... Das zeigt nur, dass man nie weiß, woher ein wichtiger Einblick kommt.
Eine Variante des Casimir-Effekts ist der dynamische Casimir-Effekt. In diesem Fall bewegt sich eine der Platten und bewirkt die Ansammlung von Photonen innerhalb des Bereichs zwischen den Platten. Diese Platten werden gespiegelt, so dass sich die Photonen weiter zwischen ihnen ansammeln. Dieser Effekt wurde im Mai 2011 experimentell verifiziert (wie in berichtet) Wissenschaftlicher Amerikaner und Technologieüberprüfung).
Eine mögliche Anwendung wäre die Anwendung des dynamischen Casimir-Effekts als Mittel zur Erzeugung eines Antriebsmotor für ein Raumschiff, das das Schiff theoretisch mit der Energie von antreiben würde Das Vakuum. Dies ist eine sehr ehrgeizige Anwendung des Effekts, aber es scheint eine zu sein, die ein bisschen Fanfare von einem ägyptischen Teenager, Aisha Mustafa, vorgeschlagen hat, der die Erfindung patentiert hat. (Dies allein bedeutet natürlich nicht viel, da es sogar ein Patent für eine Zeitmaschine gibt, wie in Dr. Ronald Malletts Sachbuch beschrieben Zeitreisender. Es muss noch viel Arbeit geleistet werden, um zu sehen, ob dies machbar ist oder ob es sich nur um einen weiteren ausgefallenen und fehlgeschlagenen Versuch handelt Perpetuum Mobile, aber hier sind eine Handvoll Artikel, die sich auf die erste Ankündigung konzentrieren (und ich werde mehr hinzufügen, wenn ich von Fortschritten höre):
Es gab auch verschiedene Vorschläge, dass das bizarre Verhalten des Casimir-Effekts in der Nanotechnologie Anwendung finden könnte - dh bei sehr kleinen Geräten, die in atomaren Größen gebaut wurden.