| dbpprop:abstract
|
- In physics, the Casimir effect and the Casimir-Polder force are physical forces arising from a quantized field. The typical example is of two uncharged metallic plates in a vacuum, placed a few micrometers apart, without any external electromagnetic field. In a classical description, the lack of an external field also means that there is no field between the plates, and no force would be measured between them. When this field is instead studied using quantum electrodynamics, it is seen that the plates do affect the virtual photons which constitute the field, and generate a net force—either an attraction or a repulsion depending on the specific arrangement of the two plates. This force has been measured, and is a striking example of an effect purely due to second quantization. However, the treatment of boundary conditions in these calculations has led to some controversy. Dutch physicists Hendrik B. G. Casimir and Dirk Polder proposed the existence of the force and formulated an experiment to detect it in 1948 while participating in research at Philips Research Labs. The classic form of the experiment, described above, successfully demonstrated the force to within 15% of the value predicted by the theory. Because the strength of the force falls off rapidly with distance, it is only measurable when the distance between the objects is extremely small. On a submicrometre scale, this force becomes so strong that it becomes the dominant force between uncharged conductors. In fact, at separations of 10 nm—about 100 times the typical size of an atom—the Casimir effect produces the equivalent of 1 atmosphere of pressure (101.3 kPa), the precise value depending on surface geometry and other factors. Although the Casimir effect can be expressed in terms of virtual particles interacting with the objects, it is best described and more easily calculated in terms of the zero-point energy of a quantized field in the intervening space between the objects. In modern theoretical physics, the Casimir effect plays an important role in the chiral bag model of the nucleon; and in applied physics, it is significant in some aspects of emerging microtechnologies and nanotechnologies.
- Der Casimir-Effekt besagt, dass im Vakuum auf zwei parallele Platten eine Kraft wirkt, die beide zusammendrückt. Der Casimir-Effekt der Quantenfeldtheorie wurde von Hendrik Casimir 1948 vorhergesagt. 1956 wurde dieser Effekt durch die russische Forschungsgruppe von Boris W. Derjaguin, I. I. Abrikosowa und Jewgeni M. Lifschitz und 1958 von Marcus Spaarnay experimentell bestätigt.
- Casimirův jev je projevem existence párů virtuálních částic ve vakuu. Nastává v případě, že se velmi blízko sebe ocitnou například dvě nenabité desky, které by se vzhledem k absenci náboje neměly navzájem silově ovlivňovat. Dvě rovnoběžné nenabité desky se vzájemně přitahují malou, avšak nenulovou silou (která je pro dostatečně tenké desky podstatně větší, než vzájemná gravitační přitažlivost). Jak v okolním prostředí, tak i mezi těmito deskami totiž vznikají vakuové fluktuace. Ty, které vznikají mezi deskami, mají omezený soubor možných vlnových délek, neboť musí mít takovou vlnovou délku, aby vzdálenost mezi deskami byla jejím celočíselným násobkem. To znamená, že virtuálních párů částic vzniká v prostoru mezi deskami o něco méně než mimo ně, kde mohou nabývat libovolných vlnových délek. Casimirův jev není omezen na případ vakuové mezery, ale vyskytuje se i v případě, že mezera mezi deskami je vyplněna libovolnou reálnou tekutinou. Budou-li navíc materiál desek a tekutina mezi nimi mít rozdílnou permitivitu, může být výsledný efekt Casimirovy síly také odpudivý. Ten nastane tehdy, bude-li hodnota permitivity tekutiny ležet mezi hodnotami permitivity desek. Přitažlivá Casimirova síla (vakuová), úměrná součinu permitivity obou látek, pak bude mezi jednou deskou a tekutinou větší, než mezi deskami navzájem, což povede ke vnikání tekutiny do mezery s následkem výsledného odpuzování desek. Zatímco přitažlivý efekt Casimirovy síly působí v oboru nanotechnologií jisté problémy, protože způsobuje nechtěnou přilnavost nanosoučástek, odpudivý jev lze naopak velmi vhodně využít např. pro konstrukci usazení velmi citlivých mikrosoučástí přístrojů nebo návrhy mikropřístrojů s velmi nízkým třením.
- En física, el efecto Casimir o la fuerza de Casimir-Polder es una fuerza física ejercida entre objetos separados debido a la resonancia de los campos energéticos en el espacio entre los objetos. A veces, esto se describe en términos de partículas virtuales que interaccionan con los objetos, debido a una de las formulaciones matemáticas posibles para calcular la fuerza del efecto. Como la intensidad de la fuerza cae rápidamente con la distancia, es solamente medible cuando la distancia entre los objetos es extremadamente pequeña. En una escala por debajo del micrómetro, esta fuerza llega a ser tan fuerte que se convierte en la fuerza dominante entre dos conductores neutros. De hecho en separaciones de 10 nanómetros, alrededor de cientos de veces el tamaño típico de un átomo, el efecto Casimir produce el equivalente de 1 atmósfera de presión. Los físicos holandeses Hendrik B.G. Casimir y Dirk Polder fueron los primeros en proponer la existencia de esta fuerza en 1948 y formularon un experimento para detectarla mientras participaban en la investigación en los laboratorios de investigación de Philips. La forma clásica del experimento utiliza un par de placas paralelas de metal neutras en el vacío, y demostró con éxito la fuerza dentro del 15% del valor predicho por la teoría. La fuerza de Van der Waals entre un par de átomos neutros es un efecto similar. En la física teórica moderna, el efecto Casimir desempeña un papel importante en el modelo quiral del nucleón; y en física aplicada, es cada vez más importante en el desarrollo de componentes nanotecnológicos.
- Casimirin ilmiö on nimitys näennäisvoimasta, joka syntyy kahden hyvin lähellä toisiaan olevien kappaleiden välille. Voima johtuu siitä, että kappaleiden väliin syntyvien virtuaalisten hiukkasten aallonpituus on rajoitettu. Koska kappaleiden etäisyys on rajattu, ei kappaleiden välille voi syntyä hiukkasia, joiden aallonpituus on etäisyyttä pitempi. Muualla kuin kappaleiden välillä voi syntyä eri aallonpituisia hiukkasia. Tästä seurauksena on kappaleita ulkoapäin työntävä paine. Ilmiön keksi hollantilainen fyysikko Hendrik B. G. Casimir, jonka mukaan ilmiö on myös nimetty. Ensi kertaa ilmiön olemassaolo kyettiin todistamaan vuonna 1948. Klassinen todistuskeino voimalle on tyhjiössä lähekkäin olevat varauksettomat metallipalat, jotka itsekseen lähestyvät toisiaan. Casimirin ilmiö on keskeinen nukleonimalleissa ja nanotekniikassa.
- L’effet Casimir, tel que prédit par le physicien néerlandais Hendrik Casimir en 1948, est une force attractive entre deux plaques parallèles conductrices et non chargées. Cet effet, dû aux fluctuations quantiques du vide, existe également pour d'autres géométries d'électrodes. Expérimentalement, on utilise souvent des miroirs.
- In fisica, l'effetto Casimir è la forza che si esercita fra due corpi estesi situati nel vuoto e dovuta non all'azione di un campo gravitazionale o elettromagnetico, ma alla presenza - nello spazio circostante i corpi - di un campo quantistico, detto di punto zero. A causa del principio di indeterminazione di Heisenberg, l'energia di questo campo quantistico è soggetta a fluttuazioni - descritte in termini di particelle virtuali - che si manifestano, a livello macroscopico, nell'interazione tra i due corpi per effetto di una forza. Il fenomeno prende il nome dal fisico olandese Hendrik Casimir, che lo teorizzò, nel 1948, in base a considerazioni di meccanica quantistica, nel corso delle sue ricerche sull'origine delle forze viscose nelle soluzioni colloidali. Nella formulazione originaria, Casimir calcolò l'effetto per due lastre metalliche piane parallele, distanti tra loro pochi micron, tra le quali era stato creato il vuoto e che non erano soggette ad alcun campo elettromagnetico. La teoria prevedeva che solo le particelle virtuali la cui lunghezza d'onda fosse un sottomultiplo intero della distanza tra le lastre contribuissero all'energia del vuoto; in altre parole, potendo esistere tra le piastre solo queste particelle, l'interazione con le pareti interne dell'apparato provoca una 'spinta' verso l'esterno non più esattamente bilanciata da quelle che si trovano al di fuori. Il risultato è una forza netta non nulla che tende a sospingere le lastre l'una contro l'altra e che può essere misurata. La forza di Casimir per unità di superficie (<math>F_c / A</math>), nel caso ideale di piastre metalliche perfettamente conduttive tra cui è stato creato il vuoto, è calcolata come: <math>{F_c \over A} = - \frac{d}{da} \frac{\langle E \rangle}{A} = -\frac {\hbar c \pi^2} {240 a^4} = -\frac {h c \pi}{480 a^4}</math> dove: <math>\hbar = \frac{h}{2\pi}</math> è la costante ridotta di Planck, <math>h</math> è la costante di Planck, <math>c</math> è la velocità della luce, <math>a</math> è la distanza tra le due piastre, <math>A</math> è l'area delle piastre. Il valore della forza è negativo e indica che la sua natura è attrattiva: la densità di energia decresce, infatti, avvicinando le lastre. Per esempio, nel caso di lastre poste alla distanza di 1 micron (µm), la forza per unità di superficie risultante è di 0,0013 N/m. La presenza di <math>\hbar</math> mostra quanto piccola sia <math>F_c / A</math> e testimonia l'origine meccanico-quantistica della forza.
- 非常に小さい距離を隔てて設置された二枚の平面金属板が真空中で互いに引き合う現象を、静的カシミール効果（カシミールこうか、英 Casimir effect）という。また、二枚の金属板を振動させると光子が生じる。これを動的カシミール効果という。以下では、静的カシミール効果について述べる。 金属板どうしの距離が大きいと効果は極端に小さくなるが、距離が小さければ効果は測定可能な大きさとなる。例えば、距離が 10nm（原子の大きさの100倍程度）のとき、カシミール効果は一気圧と同じ力を与える。正確な値は表面の幾何学的構造や他の因子に依存する。 カシミール効果は物体仮想粒子の相互作用として表現することができる。効果の大きさは物体の間に介在する量子化された場の零点エネルギーを使って計算できる。現在の理論物理学では、カシミール効果は chiral bag model において重要な役割を果たしている。また応用物理学では、非常に小さい部品を扱うナノテクノロジーの分野でますます重要になっている。
- Het Casimir-effect is het natuurkundige verschijnsel dat twee bij elkaar geplaatste metalen platen in een vacuüm door kwantumfluctuaties (zeer geringe) krachten ondervinden die ze naar elkaar toe drijven. Hendrik Casimir en Dirk Polder voorspelden dit verschijnsel in 1948 . Andere namen voor dit verschijnsel zijn Casimir-Polder kracht en Casimir-kracht.
- Efekt Casimira - zjawisko fizyczne przyciągania pomiędzy dwiema pozbawionymi ładunku elektrycznego płytami wykonanymi z przewodnika spowodowane różnicą ciśnienia oddziałujących na nie cząstek wirtualnych. Pierwszy raz wystąpienie tego efektu w roku 1948 przewidział holenderski fizyk Hendrik B. G. Casimir pracujący w laboratoriach Philipsa. Próżnia wypełniona jest ogromną liczbą cząstek, które pojawiają się i niemal natychmiast znikają dzięki fluktuacjom kwantowym. Cząstki te zwane wirtualnymi wypełniają próżnię, na rysunku przedstawione są różnymi kolorami, co ma reprezentować różne długości stowarzyszonych z nimi fal. Jeżeli teraz umieści się w niewielkiej odległości d dwie płyty wykonane z przewodnika, to będą one pełniły rolę luster rezonatora. Na zewnątrz będą pojawiały się wirtualne cząstki stowarzyszone z falami o wielu różnych długościach. Pomiędzy płytami również będą powstawać wirtualne cząstki. Niektóre z nich będą miały długość stowarzyszonej fali λ równą d lub d/2, d/3 itd. , czyli długości kolejnych fal harmonicznych. Podobnie jak w strunie gitarowej fale o takich długościach zostaną wzmocnione. Fale o innych długościach będą bardzo silnie tłumione. Na rysunku, tłumienie dotyczy cząstek niebieskich i zielonych. Różowe i czerwone mogą swobodnie pojawiać się i znikać pomiędzy płytami z przewodnika. Wirtualne cząstki podobnie jak cząstki gazu wywierają na wszystkie zanurzone w nich ciała pewne ciśnienie. Ciśnienie wywierane przez "czterokolorową" mieszaninę cząstek będzie większe, bo od jednostkowej powierzchni płyty odbija się ich więcej, niż dla "dwukolorowej" mieszaniny. Różnica ciśnień zaowocuje powstaniem siły Casimira Fc. Po przełożeniu opisu zjawiska na odpowiednie równania mechaniki kwantowej otrzymuje się zależność: <math>{F_c} = \frac{A \hbar c \pi^2}{240 d^4}</math> gdzie: <math>A</math> – powierzchnia płyt, <math>\hbar</math> – h kreślone, <math>c</math> – prędkość światła, <math>\pi</math> – liczba Pi, <math>d</math> – odległość pomiędzy płytami w metrach. Wzór ten jest prawdziwy tylko dla płyt wykonanych z idealnie gładkiego przewodnika, który zachowuje się jak lustro odbijające fale o wszystkich długościach bez strat. Dodatkowym warunkiem jest ochłodzenie płyt do temperatury zera absolutnego. Efekt Casimira jest obserwowalny dopiero wtedy, kiedy odległość między płytami jest mniejsza od milionowej części metra. Nawet w takiej sytuacji siła pomiędzy płytami o powierzchni metra kwadratowego jest rzędu dziesięciomilionowej części niutona, jest on wyraźnie obserwowalny w mikroskali. Pierwsze próby pomiaru siły przyciągania wywołanej efektem Casimira wykonał w roku 1958 Marcus Spaarnay w Laboratorium Philipsa w Eindhoven. Ówczesna technologia nie była w stanie potwierdzić istnienia tak nikłego oddziaływania. Dopiero w roku 1997 Steve Lamoreaux pracujący na Uniwersytecie Waszyngtońskim (ang. University of Washington) w Seattle zdołał dokonać pomiarów potwierdzających teorię z niepewnością pomiarową rzędu 5%. Rozwój technologii MEMS spowodował wkroczenie stosowanej techniki w obszar działania efektu Casimira. Siły pojawiające się na skutek oddziaływania próżni stają się wyraźne dla obiektów mających rozmiary rzędu mikrometrów. Pracujący na Uniwersytecie Kalifornijskim w Riverside (ang. University of California at Riverside) Umar Mohideen wraz z zespołem naukowców w roku 2002 wykonał kolejne doświadczenie potwierdzające efekt Casimira z niepewnością 1%.
- Em 1948 o físico Holandês Hendrik Casimir dos Laboratórios de Pesquisa Philips previu que duas placas metálicas paralelas descarregadas estão sujeitas a uma força tendente a aproximá-las. Essa força somente é mensurável quando a distância entre as duas placas é extremamente pequena, da ordem de (apenas) vários diâmetros atômicos. Esta atração é chamada Efeito Casimir. Ela é relacionada as Forças de van der Waals.
- Efectul Casimir, efect al mecanicii cuantice, a fost prezis de Hendrik Casimir şi Dirk Polder în 1946 şi verificat experimental în 1958 de Marcus Spaarnay. Dacă se aşează o pereche de plăci metalice paralele, foarte aproape una de cealaltă, în spaţiu vid prin care se deplasează felurite radiaţii cu diferite lungimi de undă, efectul lor este o uşoară reducere a lungimilor de undă care se potrivesc între plăci, faţă de numărul lungimilor de undă din afară. Înseamnă că densitatea de energie a fluctuaţiilor stării fundamentale dintre plăci, deşi tot infinită, este mai mică decât densitatea de energie din afara lor cu o cantitate finită. Această diferenţă dintre densităţile de energie dă naştere unei forţe care împinge cele două plăci una spre alta, forţă observată experimental. Formula de calcul pentru forţa care acţionează asupra unori plăci ideale, perfect conductoare, în vid este: <math> F = \frac {\pi h c A}{480 d^4} = 1.300127 \times 10^{-27} \frac {A}{d^4}</math> unde A este suprafaţa plăcilor, d distanţa între ele, h este constanta lui Planck şi c viteza luminii.
- Эффект Казимира — эффект, заключающийся во взаимном притяжении проводящих незаряженных тел под действием квантовых флуктуаций в вакууме. Чаще всего речь идёт о двух параллельных незаряженных зеркальных поверхностях, размещённых на близком расстоянии, однако эффект Казимира существует и при более сложных геометриях. Причиной эффекта Казимира являются энергетические колебания физического вакуума из-за постоянного рождения и исчезновения в нём виртуальных частиц. Эффект был предсказан голландским физиком Хендриком Казимиром (Hendrik Casimir, 1909—2000) в 1948 году, а позднее подтверждён экспериментально.
- Casimir kuvveti, 1948'de keşfedilip ilk kez 1997'de ölçülmüştür. Bir kertenkelenin yüzeye sadece tek bir parmağının ucuyla yapışabilme becerisinde görülebilir.
- Ефект Казими́ра — слабка взаємодія між двома металевими пластинами у вакуумі, зумовлена квантуванням нульових коливань електромагнітного поля. Ефект Казиміра був запропонований у 1948 році нідерландськими фізиками Гендриком Казимиром і Дірком Польдером і експериментально виявлений у 1958 році. Однак перші вимірювання мали велику експериментальну похибку, тож точніших результатів довелося чекати до кінці 90-х років 20 століття. Сила притягання між двома паралельними металевими пластинами на одиницю площі у вакуумі за розрахунками дорівнює <math>{F_c \over S} = - \frac{d}{da} \frac{\langle E \rangle}{S} = -\frac {\hbar c \pi^2} {240 a^4}</math>, де <math> F_c </math> — сила Казиміра, <math> \hbar </math> — зведена стала Планка, c — швидкість світла, a — віддаль між пластинами, E — енергія нульових коливань електромагнітного поля, S — площа пластин.
- 卡西米爾效應是由荷蘭物理學家亨德里克·卡西米爾於1948年提出。其根據量子場論的「真空不空」觀念——即使沒有物質存在的真空仍有能量漲落，而提出此效應：真空中兩片中性(不帶電)的金屬板會出現吸力；這在古典理論中是不會出現的現象。这种效应只有在两物体的距离非常之小时才可以被检测到。例如，在亚微米尺度上，该效应导致的吸引力成为中性导体之间主要作用力。事实上在10纳米间隙上，卡西米爾效應能产生1个大气压的压力。(101.3千帕)。 一对中性原子之间的范德瓦耳斯力是一种类似的效应。 此效應隨後即被偵測到，並以卡西米爾為名紀念他。
|
| rdfs:comment
|
- In physics, the Casimir effect and the Casimir-Polder force are physical forces arising from a quantized field. The typical example is of two uncharged metallic plates in a vacuum, placed a few micrometers apart, without any external electromagnetic field. In a classical description, the lack of an external field also means that there is no field between the plates, and no force would be measured between them.
- Der Casimir-Effekt besagt, dass im Vakuum auf zwei parallele Platten eine Kraft wirkt, die beide zusammendrückt. Der Casimir-Effekt der Quantenfeldtheorie wurde von Hendrik Casimir 1948 vorhergesagt. 1956 wurde dieser Effekt durch die russische Forschungsgruppe von Boris W. Derjaguin, I. I. Abrikosowa und Jewgeni M. Lifschitz und 1958 von Marcus Spaarnay experimentell bestätigt.
- Casimirův jev je projevem existence párů virtuálních částic ve vakuu. Nastává v případě, že se velmi blízko sebe ocitnou například dvě nenabité desky, které by se vzhledem k absenci náboje neměly navzájem silově ovlivňovat. Dvě rovnoběžné nenabité desky se vzájemně přitahují malou, avšak nenulovou silou (která je pro dostatečně tenké desky podstatně větší, než vzájemná gravitační přitažlivost).
- En física, el efecto Casimir o la fuerza de Casimir-Polder es una fuerza física ejercida entre objetos separados debido a la resonancia de los campos energéticos en el espacio entre los objetos. A veces, esto se describe en términos de partículas virtuales que interaccionan con los objetos, debido a una de las formulaciones matemáticas posibles para calcular la fuerza del efecto.
- Casimirin ilmiö on nimitys näennäisvoimasta, joka syntyy kahden hyvin lähellä toisiaan olevien kappaleiden välille. Voima johtuu siitä, että kappaleiden väliin syntyvien virtuaalisten hiukkasten aallonpituus on rajoitettu. Koska kappaleiden etäisyys on rajattu, ei kappaleiden välille voi syntyä hiukkasia, joiden aallonpituus on etäisyyttä pitempi. Muualla kuin kappaleiden välillä voi syntyä eri aallonpituisia hiukkasia.
- L’effet Casimir, tel que prédit par le physicien néerlandais Hendrik Casimir en 1948, est une force attractive entre deux plaques parallèles conductrices et non chargées. Cet effet, dû aux fluctuations quantiques du vide, existe également pour d'autres géométries d'électrodes. Expérimentalement, on utilise souvent des miroirs.
- In fisica, l'effetto Casimir è la forza che si esercita fra due corpi estesi situati nel vuoto e dovuta non all'azione di un campo gravitazionale o elettromagnetico, ma alla presenza - nello spazio circostante i corpi - di un campo quantistico, detto di punto zero.
- Het Casimir-effect is het natuurkundige verschijnsel dat twee bij elkaar geplaatste metalen platen in een vacuüm door kwantumfluctuaties (zeer geringe) krachten ondervinden die ze naar elkaar toe drijven. Hendrik Casimir en Dirk Polder voorspelden dit verschijnsel in 1948 . Andere namen voor dit verschijnsel zijn Casimir-Polder kracht en Casimir-kracht.
- Efekt Casimira - zjawisko fizyczne przyciągania pomiędzy dwiema pozbawionymi ładunku elektrycznego płytami wykonanymi z przewodnika spowodowane różnicą ciśnienia oddziałujących na nie cząstek wirtualnych. Pierwszy raz wystąpienie tego efektu w roku 1948 przewidział holenderski fizyk Hendrik B. G. Casimir pracujący w laboratoriach Philipsa. Próżnia wypełniona jest ogromną liczbą cząstek, które pojawiają się i niemal natychmiast znikają dzięki fluktuacjom kwantowym.
- Em 1948 o físico Holandês Hendrik Casimir dos Laboratórios de Pesquisa Philips previu que duas placas metálicas paralelas descarregadas estão sujeitas a uma força tendente a aproximá-las. Essa força somente é mensurável quando a distância entre as duas placas é extremamente pequena, da ordem de (apenas) vários diâmetros atômicos. Esta atração é chamada Efeito Casimir. Ela é relacionada as Forças de van der Waals.
- Efectul Casimir, efect al mecanicii cuantice, a fost prezis de Hendrik Casimir şi Dirk Polder în 1946 şi verificat experimental în 1958 de Marcus Spaarnay. Dacă se aşează o pereche de plăci metalice paralele, foarte aproape una de cealaltă, în spaţiu vid prin care se deplasează felurite radiaţii cu diferite lungimi de undă, efectul lor este o uşoară reducere a lungimilor de undă care se potrivesc între plăci, faţă de numărul lungimilor de undă din afară.
- Эффект Казимира — эффект, заключающийся во взаимном притяжении проводящих незаряженных тел под действием квантовых флуктуаций в вакууме.
- Casimir kuvveti, 1948'de keşfedilip ilk kez 1997'de ölçülmüştür. Bir kertenkelenin yüzeye sadece tek bir parmağının ucuyla yapışabilme becerisinde görülebilir.
- Ефект Казими́ра — слабка взаємодія між двома металевими пластинами у вакуумі, зумовлена квантуванням нульових коливань електромагнітного поля.
|
![[RDF Data]](/statics/sw-cube.png)
