Магнитное поле превращает пустоту в мотор ⚡ экспресс
Обычно крутящий момент Казимира обусловлен нарушением вращательной симметрии из-за анизотропии, формы или внешних полей. В данной работе показан принципиально иной механизм: аксиально-симметричное магнитное поле создаёт момент Казимира, индуцируя аксиально-асимметричную энергию, и даже обращает знак. На примере двумерных альтермагнетиков продемонстрировано, что перпендикулярное магнитное поле, сохраняя симметрию в плоскости, активирует ориентационно-зависимое вакуумное взаимодействие через комбинированную симметрию C_n T, присущую альтермагнитному порядку. Момент квадратичен по полю и возникает непрерывно. Зависимости от температуры и расстояния качественно иные, чем в объёмных одноосных материалах. Результаты выявляют нарушение симметрии обращения времени как эффективный метод управления моментом и представляют альтермагнетики как перспективную платформу для изучения квантовых флуктуаций вакуума.
Две металлические пластины в полном вакууме притягиваются. Ещё Ричард Фейнман сравнивал пустоту с кипящей пеной: пары частиц рождаются и тут же исчезают, создавая эффект Казимира. Если пластины несимметричны, они еще и закручиваются — это вакуумный мотор.
Но для вращения не обязательно иметь кривые детали. Следуя уравнениям Джеймса Максвелла, физики обнаружили, что в альтермагнетиках — особых магнитах с волнообразной намагниченностью — перпендикулярное магнитное поле нарушает симметрию времени. Пустота откликается крутящим моментом, который растёт пропорционально квадрату поля.
С повышением температуры тепловой шум ( энтропия ) ослабляет вращение. Самое неожиданное: те же квантовые флуктуации, что крутят наночастицы, подозревают в разгоне расширяющейся Вселенной — это тёмная энергия. Инженеры надеются создать бесконтактные наномоторы, ведь в микромашинах обычный эффект Казимира, наоборот, склеивает детали.
🎯 Эффект Казимира был вычислен голландским физиком Хендриком Казимиром ещё в 1948 году, но экспериментально подтвердить его удалось лишь в 1996–1997 годах с помощью сверхточных измерений.
🎬 В фантастическом романе Артура Кларка «Фонтаны рая» инженеры строят космический лифт. Возможно, когда-нибудь наномоторы на эффекте Казимира станут частью таких конструкций.