эффект Казимираэффект
В 1948 году голландский физик Хендрик Казимир на основе квантовой электродинамики предсказал, что две идеально проводящие параллельные пластины в вакууме будут притягиваться. Вакуум, оказывается, не пуст: это море виртуальных фотонов, непрерывно рождающихся и аннигилирующих. Между пластинами могут существовать лишь определённые длины волн, как стоячие волны на закреплённой струне. Меньшее число разрешённых мод внутри по сравнению с внешним пространством создаёт результирующее давление, сжимающее пластины. Сила сильно зависит от расстояния: сократите зазор вдвое — сила возрастёт в 16 раз. Первое точное измерение эффекта провели в 1997 году.
Как работает
В повседневной жизни сила Казимира слишком слаба, чтобы её заметить, но на масштабах микрочипов она может зажимать детали. Её также изучают в лабораториях для исследования квантового вакуума и разрабатывают сверхчувствительные датчики на этом принципе.
💡 Эффект Казимира — редкое макроскопическое проявление квантовых флуктуаций вакуума. Теоретически с определёнными материалами сила может стать отталкивающей, что открывает путь к «квантовой левитации».
\frac{F}{A} = -\frac{\pi^2 \hbar c}{240 d^4}
F/A — сила притяжения на единицу площади; \hbar — редуцированная постоянная Планка (\hbar ≈ 1.0546×10⁻³⁴ Дж·с); c — скорость света в вакууме (c ≈ 3×10⁸ м/с); d — расстояние между пластинами. Знак минус указывает на притяжение. Сила быстро убывает с ростом d.