De Casimir Effekt


Dësen Artikel mat Äre Frënn verbannen:

Schlësselwierder: Kasimir Effekt, Quantemechanik, Physik, Net-Konservéierungsenergie, Plack, Vakuumenergie, Nullpunktenergie.

Méi erfueren: Wëssenschaft an Technologie Forum

De Casimir Effekt manifestéiert sech an der Form vun enger ganz schwaach Attraktivkraaft tëscht zwee parallele Metallplatzen, déi an engem Resonanzhënn (hermetesch zougemaachtem Metallkëscht) gepasst ginn, ouni e elektromagnetesche Feld.



Laut der klassescher Theorie vum Elektromagnetismus an der klassescher Mechanik mussen déi zwee Platze bewegungslos bleiwen, well et an der Kavitéit e absoluten Hellegkeet gëtt. Fir se ze verschafen, brauche d'Metallplacken Energie, déi se net méi kënne errechen.

De Casimir Effekt ass e klenge Resultat vun der Quantenzfeldtheorie. Et gouf virgestallt a berechtegt vu den hollänneschen Physiker Hendrick Casimir zu 1948.

no Quantum-Field Theorie, ass de elektromagnetesche Feld (an dat och fir alle Quantenfelder zoutrëfft) verschidde Energiezonen. De Staat vun enger gerénger Energie - de Grondzoustand - entsprécht der Quell vu Energie (d'Photonen am Fall vum elektromagnetesche Feld) oder an anere Wierder, de Vakuum. Den éischten "erregten" Zoustand ass de Staat op e Quantemechanismus oder e Photon. Deen zweete sougenannte Staat ass de Zwee-Photon Staat, sou weider.

Allerdéngs ass d'Representatioun vum Quantum-Field-Theorie vum Vakuum zumindest paradox. Dëst ongëlteg ass tatsächlech voller Energie déi net "materialiséiert" ass a Form vu Partikelen. Awer iwwer Kuerzeperiod vun der Zäit kann dës Energie an Partikelen oder Quanta materialiséiert ginn, wou säi Liewen ganz kuerz ass. Si gi virtuell Partikel genannt. Obschonn als virtuell qualifizéiert sinn, sinn d'Auswierkunge vun der Quanten (Photonen an eise Fall) sinn wierklech.

An der Kavitéitvirstellung gi virtuelle Quanten (virtuelle Photonen) spontane "aus" erausgeholl. D'Spektrum vun den Wellenlängen vun dëse Photonen ass duerchaus fortgaang, awer well de Kavitéit zougemaach gëtt, sinn déi meescht Frequenzen zerstéierend a schliesslich nëmmen e puer speziell Frequenzen (genannt Resonanzbetrieb) bleiwen an der Kuss. Dëst ass de klassesche Phänomen vun der Resonanz an enger Resonanzhëllef. D'Resonanzbetrieb zeechent sech duerch déi Tatsaach datt d'Wellenlängt vum Modus e ganz Ënnertitel vun der Distanz ass, déi d'Gesiichter vum Huelraim trennt. D'Zuel vun autoriséierten Modi ass dofir proportional zu der Distanz déi d'Gesiichter vum Huelraim getrennt ass.

An der Konfiguratioun déi eis interesséiert, sinn Resonanzen tëschent den Gesiichter vum Huelraim an de Placken an tëscht de Placken agefouert. Wann d'Distanz tëscht de Placke manner wéi d'Distanz vu de Gesichter vum Kavitéit ass, da gëtt et méi Resonanzmethoden tëscht den Gesiichter vum Huelraim an de Placken, wéi tëscht de Placke selwer. De Stralendruck an de "intern" Gesiichter vun den Placken ass dofir manner wéi dat wat seng "extern" Gesiichter gëllt. Dëst ergëtt eng ganz schwaach Kraaft, déi d'Placken méi no beieneen bréngt.

Obwuel et vun 1948 ausgaangen ass, gouf dësen Effekt experimentell zum éischte Kéier nëmmen am 1997 beobachtet.

Fir streng ze sinn, ass et néideg fir d'Quantitéit vun all existenten Quantum Felder ze bidden. Mä dës Felder erfuerderlech vill Energie fir aus dem Héichpunkt ze materialiséieren, wat zu enger gering Wahrscheinlechkeet vun der Materialatiséierung vun der assoziéierten Quanta am Verglach zum elektromagnetesche Feld resultéiert. Da gëtt hire Bäitrag zum Casimir Effekt ganz wäit ewech.

De Casimir Effekt weist dattMat Vakuum ass et méiglech z'erreechen. An dësem Ensembel ass et eng grouss Verletzung vum klassesche Prinzip vun der Energieeerschutz a maache wéi d'Quantemechanik ka konfuséieren!


Facebook Kommentaren

Hannerlooss eng Bemierkung

Är E-Mail-Adress gëtt net publizéiert ginn. Néideg Felder sinn markéiert *