Qual è l'effetto Casimir?

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Il Effetto Casimir è il risultato di fisica quantistica che sembra sfidare la logica del mondo quotidiano. In questo caso, si ottiene energia del vuoto dallo "spazio vuoto" che esercita effettivamente una forza sugli oggetti fisici. Sebbene ciò possa sembrare bizzarro, il fatto è che l'effetto Casimir è stato verificato sperimentalmente molte volte e fornisce alcune utili applicazioni in alcune aree della nanotecnologia.

La descrizione più elementare dell'effetto Casimir include una situazione in cui due piastre metalliche non caricate l'una vicino all'altra, con un vuoto tra di loro. Normalmente pensiamo che non ci sia nulla tra le piastre (e quindi nessuna forza), ma si scopre che quando la situazione viene analizzata usando l'elettrodinamica quantistica, succede qualcosa di inaspettato. Il particelle virtuali creato nel vuoto crea fotoni virtuali che interagiscono con le piastre metalliche non caricate. Di conseguenza, se le piastre sono estremamente vicine tra loro (meno di a micron) allora questa diventerà la forza dominante. La forza diminuisce rapidamente quanto più il luogo è lontano. Tuttavia, questo effetto è stato misurato a circa il 15% del valore previsto dalla teoria stessa, chiarendo che l'effetto Casimir è abbastanza reale.

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Due fisici olandesi che lavoravano al Philips Research Lab nel 1948, Hendrik B. G. Casimir e Dirk Polder, hanno suggerito l'effetto mentre lavoravano sulle proprietà fluide, come ad esempio perché la maionese scorre così lentamente... il che dimostra che non si sa mai da dove verrà una visione profonda.

Una variante dell'effetto Casimir è l'effetto dinamico Casimir. In questo caso, una delle piastre si sposta e provoca l'accumulo di fotoni all'interno della regione tra le piastre. Queste lastre sono speculari in modo che i fotoni continuino ad accumularsi tra di loro. Questo effetto è stato verificato sperimentalmente nel maggio 2011 (come riportato in Scientific American e Revisione della tecnologia).

Una potenziale applicazione sarebbe quella di applicare l'effetto Casimir dinamico come mezzo per creare un motore di propulsione per un veicolo spaziale, che teoricamente spingerebbe la nave utilizzando l'energia di il vuoto. Questa è un'applicazione molto ambiziosa dell'effetto, ma sembra essere quella suggerita a un po 'di fanfara da un'adolescente egiziana, Aisha Mustafa, che ha brevettato l'invenzione. (Questo da solo non significa molto, ovviamente, poiché esiste persino un brevetto su una macchina del tempo, come descritto nel libro di saggistica del Dr. Ronald Mallett Viaggiatore nel tempo. Molto lavoro deve ancora essere fatto per vedere se questo è fattibile o se è solo un altro tentativo di fantasia fallito macchina a moto perpetuo, ma qui ci sono una manciata di articoli incentrati sull'annuncio iniziale (e ne aggiungerò altri man mano che avrò notizia di eventuali progressi):

Ci sono stati anche vari suggerimenti secondo cui il bizzarro comportamento dell'effetto Casimir potrebbe avere applicazioni nella nanotecnologia, ovvero in dispositivi molto piccoli costruiti a dimensioni atomiche.

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