Casimir-effekten

Casimir-effekten og Casimir-Polder-kraften er en fysisk kraft, som opstår fra kvantefelteffekter. Det almindeligste eksempel er med to uladede metalplader, som placeres nogle mikrometer fra hinanden i vakuum. Ifølge klassisk elektrodynamik skulle der ikke være noget felt mellem pladerne, og dermed ingen kraft.^[1] Ifølge kvanteelektrodynamik derimod, kommer pladerne til at påvirke mængden af virtuelle fotoner i feltet mellem pladerne, hvilket giver ophav til en nettokraft^[2], som kan enten attraktiv eller repulsiv afhængig af pladernes form og placering.

Kraften kan måles, og er et slående eksempel på en ren kvanteeffekt uden fortilfælde i klassisk fysik.^[3][4] Dette var dog ikke Casimirs oprindelige hensigt, og der findes flere måder at tolke fænomenet.^[5]

Casimir-effekten forudsagdes teoretisk af de hollandske fysikere Hendrik B. G. Casimir og Dirk Polder 1948, som også foreslog en måde at måle den eksperimentelt. Eksperimentet i sin klassiske form bekræftede den forudsagte effekt indenfor 15% af Casimirs beregning.^[6]

Eftersom kraftens styrke hurtigt aftager med afstanden, er den kun målbar når afstanden er ekstrem lille, men kan helt dominere vekselvirkningen mellem pladerne på afstande under en mikrometer. På 10 nanometers afstand kan kraften nå op til 100.000 Newton per kvadratmeter.^[7]

Kilder/referencer

Yderligere læsning

Grundniveau

• Casimir effect description from University of California, Riverside's version of the Usenet physics FAQ.
• A. Lambrecht, The Casimir effect: a force from nothing Arkiveret 10. december 2011 hos Wayback Machine, Physics World, September 2002.
• Casimir effect on Astronomy Picture of the Day
• Physicists have 'solved' mystery of levitation Telegraph interviews Prof. Ulf Leonhardt and Dr Thomas Philbin

Videnskabelige artikler og bøger

• H. B. G. Casimir, and D. Polder, "The Influence of Retardation on the London-van der Waals Forces" Arkiveret 23. november 2011 hos Wayback Machine, Phys. Rev. 73, 360-372 (1948).
• H. B. G. Casimir, "On the attraction between two perfectly conducting plates" Proc. Kon. Nederland. Akad. Wetensch. B51, 793 (1948)
• S. K. Lamoreaux, "Demonstration of the Casimir Force in the 0.6 to 6 µm Range", Phys. Rev. Lett. 78, 5–8 (1997)
• M. Bordag, U. Mohideen, V.M. Mostepanenko, "New Developments in the Casimir Effect", Phys. Rep. 353, 1–205 (2001), arXiv. (200+ page review paper.)
• Kimball A.Milton: "The Casimir effect", World Scientific, Singapore 2001,ISBN 981-02-4397-9
• G. Bressi, G. Carugno, R. Onofrio, G. Ruoso, "Measurement of the Casimir force between Parallel Metallic Surfaces", Phys. Rev. Lett. 88 041804 (2002)
• O. Kenneth, I. Klich, A. Mann and M. Revzen, Repulsive Casimir forces, Department of Physics, Technion - Israel Institute of Technology, Haifa, February 2002
• J. D. Barrow, "Much ado about nothing Arkiveret 30. september 2007 hos Wayback Machine", (2005) Lecture at Gresham College. (Includes discussion of French naval analogy.)
• Barrow, John D. (2000). The book of nothing : vacuums, voids, and the latest ideas about the origins of the universe (1st American udgave). New York: Pantheon Books. ISBN 0-09-928845-1. (Also includes discussion of French naval analogy.)
• Jonathan P. Dowling, "The Mathematics of the Casimir Effect", Math. Mag. 62, 324-331 (1989).

Eksterne henvisninger

• Casimir effect article search on arxiv.org
• G. Lang, The Casimir Force web site, 2002
• J. Babb, bibliography on the Casimir Effect web site, 2009