تأثير كازيميرتأثير
في عام 1948، تنبأ الفيزيائي الهولندي هندريك كازيمير، استناداً إلى الديناميكا الكهربائية الكمومية، بأن صفيحتين معدنيتين متوازيتين مثاليتي التوصيل في الفراغ ستتجاذبان. فقد اتضح أن الفراغ ليس فارغاً: إنه بحر من الفوتونات الافتراضية التي تولد وتفنى باستمرار. ولا يمكن أن توجد بين الصفائح إلا أطوال موجية محددة، مثل الموجات الموقوفة على وتر مشدود. ويؤدي العدد الأقل للأنماط المسموح بها في الداخل مقارنة بالفضاء الخارجي إلى ضغط محصّل يضغط الصفائح. وتعتمد القوة بشدة على المسافة: إذا قلصت الفجوة إلى النصف، تزداد القوة 16 ضعفاً. وأجري أول قياس دقيق للتأثير في عام 1997.
كيف يعمل
في الحياة اليومية، قوة كازيمير أضعف من أن تُلاحظ، لكن على مستوى الرقائق الدقيقة يمكنها أن تضغط على الأجزاء. كما تُدرس في المختبرات لبحث الفراغ الكمومي ويُطور مجسات فائقة الحساسية بناءً على هذا المبدأ.
💡 تأثير كازيمير هو مظهر عياني نادر للتقلبات الكمومية للفراغ. نظرياً، يمكن أن تصبح القوة تنافرية مع بعض المواد، مما يفتح الطريق لـ«التحليق الكمومي».
\frac{F}{A} = -\frac{\pi^2 \hbar c}{240 d^4}
F/A — قوة التجاذب على وحدة المساحة؛ ℏ — ثابت بلانك المخفض (ℏ ≈ 1.0546×10⁻³⁴ جول·ثانية)؛ c — سرعة الضوء في الفراغ (c ≈ 3×10⁸ م/ث)؛ d — المسافة بين الصفيحتين. تشير إشارة السالب إلى التجاذب. وتتناقص القوة بسرعة مع زيادة d.