Scinet.cz » Věda

Casimirovova síla a teplota

2.3. 2007, Oldřich Klimánek

Americkým fyzikům se podařilo experimentálně ověřit teoretickou předpověď z roku 1955, kdy Jevgenij Lifčic tvrdil, že velikost Casimirovy síly závisí na teplotě.

Casimirova síla je odrazem kvantových efektů probíhajících ve vakuu. I když si lidé většinou myslí, že vakuum je opravdu zcela prázdné, není to pravda. V důsledku kvantových procesů vakuum přímo vře. Existují v něm páry virtuálních částic a objevují se v něm rovněž fluktuace silových polí.

Henrik Casimir v roce 1948 zjistil, že lze detekovat fluktuace elektromagnetického pole jednoduše tak, že ve vakuu se blízko k sobě přiloží dvě nenabité kovové destičky. Podle výpočtů by kvantové procesy ve vakuu měly způsobit, že destičky se k sobě začnou přitahovat. To se později při experimentech skutečně prokázalo.

V roce 1955 slavný ruský teoretický fyzik Jevgenij Lifčic zjistil, že velikost Casimirovy síly je závislá rovněž na teplotě.

Až nyní fyzici ze Spojených států jeho předpověď potvrdili. Nestudovali ale chování dvou destiček, nýbrž postupovali trochu sofistikovaněji. Zkoumali Casimirovu-Polderovu sílu existující mezi neutrálním atomem a blízkým povrchem látky.

Eric Cornell, Nositel Nobelovy ceny za fyziku, se svým týmem z Národního ústavu standardů a technologie zkoumal podchlazené atomy rubidia v blízkosti povrchu skla. Když zdvojnásobili teplotu atomů a teplotu okolí udržovali konstantní, zjistili, že povrch skla a atomy se přitahují trojnásobnou silou.

Zkoumání Casimirovy síly, potažmo Casimirovy-Polderovy síly, je důležité nejen z hlediska čisté fyziky, ale rovněž pro výrobu nových elektronických součástek. Údaje z tohoto experimentu umožní technikům vylepšovat mikročipy a jiné nezbytné součástky používané v informačních technologiích.

Oldřich Klimánek

Provozovatel serveru Scinet.cz.


VLOŽIT KOMENTÁŘ