Casimirov efekt ili Casimirov učinak je kvantni fenomen koji opisuje pojavu privlačne sile između dviju paralelnih, ne-nabijenih, vodljivih ploča smještenih u vakuumu. Ovaj efekt proizlazi iz fluktuacija kvantnog vakuuma i igra ključnu ulogu u kvantnoj elektrodinamici (QED), nanotehnologiji i fundamentalnoj fizici. Nazvan je po nizozemskom fizičaru Hendriku Casimiru, koji ga je prvi teorijski opisao 1948. godine.
Prema klasičnoj fizici vakuum bi trebao biti prazan prostor bez ikakvih čestica ili polja. Međutim, prema kvantnoj teoriji polja, vakuum nije prazan. On vrvi privremenim česticama i energijama koje spontano nastaju i nestaju, što su tzv. kvantne fluktuacije. Te fluktuacije uključuju virtualne fotone, koji su odgovorni za elektromagnetske interakcije između čestica.
- PROČITAJTE VIŠE: Dark web | Tajnoviti i manje pristupačan dio interneta koji se često povezuje s ilegalnim aktivnostima
Kada se dvije vodljive ploče postave vrlo blizu jedna drugoj (reda veličine nekoliko nanometara do mikrometara), one ograničavaju vrste elektromagnetskih valova koji mogu postojati između njih. Naime, samo određene valne duljine mogu stati između ploča, dok izvan ploča vakuum ostaje neograničen u spektru fluktuacija. Budući da je količina dopuštenih kvantnih fluktuacija između ploča manja nego izvan njih, dolazi do stvaranja neto sile koja gura ploče jednu prema drugoj. A ova sila je upravo Casimirov efekt.
Casimirov efekt je eksperimentalno potvrđen krajem 20. stoljeća
Jedan od najpreciznijih eksperimenata izveli su 1997. godine znanstvenici Steve Lamoreaux i Umar Mohideen s kolegama, koristeći mikroskopske metalne ploče i visoko osjetljive mjerače sile poput atomskih mikroskopa. A njihovi rezultati bili su u skladu s teorijskim predviđanjima. I dodajmo, Casimirov efekt ima važne implikacije u:
- Nanotehnologiji – Uređaji na nanoskali mogu doživjeti neželjene Casimirove sile, što može dovesti do međusobnog spajanja mikroskopskih komponenti.
- Fundamentalnoj fizici – Efekt se koristi u proučavanju kvantnih vakuumskih svojstava i može igrati ulogu u teorijama svemira.
- Razvoju kvantnih sustava – Proučavanje Casimirovog efekta može doprinijeti razumijevanju interakcija u kvantnim računalima i supravodljivim sustavima.
Casimirov efekt je jedan od fascinantnih primjera kako kvantna svojstva vakuuma mogu imati stvarne, mjerljive učinke na makroskopskoj razini. A više o ovoj fascinantnoj pojavi možete doznati na Wikipediji.
