عجایب فیزیک کوانتوم ; قسمت دوم (نیروی خلاء , اثر کازیمیر )

در فیزیک کلاسیک وقتی دو صفحه فلزی بدون بار الکتریکی را در خلاء روبروی هم قرار دهید، بدیهی می دانیم دو صفحه همواره در حال سکون باقی بمانند. ولی در فیزیک کوانتوم، آن دو صفحه فلزی حتی در خلاء، بدلیل رد و بدل شدن فوتونهای مجازی تحت نیرویی قرار میگیرند که می تواند آنها را به سمت هم نزدیک یا دور کند. که به اثر کازیمیر معروف است. و با نظریه الکترودینامیک کوانتومی (QED) قابل توصیف است.

خلاء در فیزیک کوانتوم بر خلاف مکانیک کلاسیک داری انرژی مشخص غیر صفری است، که انرژی نقطه صفر یا اصطلاحاً مقدار انتظاری حالت خلاء کوانتومی نامیده می شود. خلاء کوانتمی به عنوان حالت پایه کوانتومی است.

در خلاء کوانتومی افت و خیزهای کوچک میدانهای کوانتومی می تواند سبب تولید فوتونها یا ذرات مجازی شود. بطوریکه با رد و بدل شدن این ذرات مجازی بین دو صفحه فلزی بدون بار، نیروی جاذبه یا دافعه (بسته به نحوه قرارگیری صفحات نسبت به هم) بین صفحات دیده می شود.

پیش از این چنین نیرویی در بین مولکولهای قطبیده، تحت نام نیروی واندروالس دیده شده بود، که مستقیماً به انرژی صفر خلاء کوانتومی و اثر کازیمیر مرتبط است. چون شدت این نیرو به سرعت با فاصله کاهش می یابد، عملاً این نیرو در مقیاس زیراتمی غالب می شود. به عنوان مثال در فاصله 10نانومتر (100 برابر اندازه اتم) اثر کازیمیر فشار تقریبی یک اتمسفر ایجاد می کند.

اخیراً دانشمندان با کمک مایکرولیزرها بدنبال افزایش نیروی کازیمیر و کاربردی کردن آن در نانو مواد هستند.

 

نوشتهٔ پیشین
نیرویی از هیچ (خلاء) بر نانو ذرات
نوشتهٔ بعدی
نانولوله های کربنی، محبوبترین نانو ماده

پست های مرتبط

نتیجه‌ای پیدا نشد.

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این فیلد را پر کنید
این فیلد را پر کنید
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.

فهرست