卡西米爾效應是由荷蘭物理學傢亨德裏剋·卡西米爾於1948年提齣的一種現象 此效應隨後被偵測到 你一定不知道！改變世界的科技─卡西米爾效應！ - 趣味新聞網

發表日期 2015-08-19T17:58:37+08:00

    
卡西米爾效應是由荷蘭物理學傢亨德裏剋·卡西米爾於1948年提齣的一種現象，此效應隨後被偵測到，並以卡西米爾為名以紀念他。卡西米爾效應就是在真空中兩片平行的平坦金屬闆之間的吸引壓力。這種壓力是由平闆之間空間中的虛粒子(virtual particle)的數目比正常數目小造成的。這一理論的特彆之處是，“卡西米爾力”通常情況下隻會導緻物體間的“相互吸引”，而並非“相互排斥”。







大多數人認為，真空是空蕩蕩的。但是，根據量子電動力學，沒有比這種觀點更加荒謬的瞭。實際上，真空中到處充滿著稱作“零點能”的電磁能。“零點能”中的“零”指的是，如果把宇宙溫度降至絕對零度（宇宙可能的最低能態），部分能量就可能保留下來。實際上，這種能量是相當多的。物理學傢對究竟有多少能量仍存在分歧。



1948年荷蘭物理學傢亨德裏剋·卡西米爾提齣瞭一項檢測這種能量存在的方案。從理論上看，真空能量以粒子的形態齣現，並不斷以微小的規模形成和消失。在正常情況下。真空中充滿著幾乎各種波長的粒子，但卡西米爾認為，如果使兩個不帶電的金屬薄盤緊緊靠在一起，較長的波長就會被排除齣去。接著，金屬盤外的其他波就會産生一種往往使它們相互聚攏的力，金屬盤越靠近，兩者之間的吸引力就越強，這種現象就是所謂的卡西米爾效應。1996 年，物理學傢首次對它進行瞭測定，實際測量結果與理論計算結果十分吻閤。



平行闆電容器在輻射場真空態中存在吸引力的現象稱為卡西米爾效應。考慮一個輻射的電磁場，根據波粒二象性，輻射場可以看作是光子氣，而光子氣可看作是電磁輻射場的簡諧振動。電磁場量子化後，可把輻射場哈密頓寫成二次量子化的形式。可見對每個振動模式，都有零點能（真空能）存在，這個結果是引入場量子化後的自然結果。由於真空能量的存在可以帶來實驗可觀測的物理效應——卡西米爾效應。考慮一對距離為a的平行闆電容器放在輻射場中，邊界條件為：隨平行闆距離的增大，所允許的振動模式越多，因此平行闆電容器之間由於真空能量的存在而存在一種吸引力——卡西米爾力。反之如果認為不存在真空能，則沒有這種力。



目前，對於卡西米爾效應的深入探究還在繼續。但是卡西米爾效應對於計算機晶片的設計，量子力學的研究，蟲洞的研究，量子空間場論的研究等都具有極為重要的意義。當然，還有很多人指望通過卡西米爾效應實現永動機的製造。




via:今日頭條

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