Casimirov jav

Casimirov jav alebo Casimirova sila je prejav existencie párov virtuálnych častíc vo vákuu. Nastáva v prípade, keď sa ocitnú veľmi blízko seba napríklad dve nenabité dosky, ktoré by sa vzhľadom k absencii náboja nemali navzájom silovo ovplyvňovať.

Ilustrácia

Dve rovnobežné nenabité dosky sa vzájomne priťahujú malou, ale nenulovou silou (ktorá je pre dostatočne tenké dosky podstatne väčšia, než vzájomná gravitačná príťažlivosť). Ako v okolitom prostredí, tak aj medzi týmito doskami totiž vznikajú vákuové fluktuácie (virtuálne páry častíc a antičastíc). Tie, ktoré vznikajú medzi doskami, majú obmedzený súbor možných vlnových dĺžok, pretože musia mať takú vlnovú dĺžku, aby vzdialenosť medzi doskami bola jej celočíselným násobkom. To znamená, že virtuálnych párov častíc vzniká v priestore medzi doskami o niečo menej než mimo nich, kde môžu nadobúdať ľubovoľných vlnových dĺžok.

Casimirov jav nie je obmedzený na prípad vákuovej medzery, ale vyskytuje sa aj v prípade, že medzera medzi doskami je vyplnená ľubovoľnou reálnou tekutinou. Ak navyše budú mať materiály dosiek a tekutina rozdielnu permitivitu, môže byť výsledný efekt Casimirovej sily tiež odpudivý. Ten nastane vtedy, ak bude hodnota permitivity tekutiny niekde medzi hodnotami permitivity dosiek. Príťažlivá Casimirova sila (vákuová), úmerná súčinu permitivity oboch látok, potom bude medzi jednou doskou a tekutinou väčšia, než medzi doskami navzájom, čo povedie k vnikaniu tekutiny do medzery s následkom výsledného odpudzovania dosiek.

Kým príťažlivý efekt Casimirovej sily spôsobuje v odbore nanotechnológií isté problémy, pretože vytvára nechcenú priľnavosť nanosúčiastok, odpudivý jav možno naopak veľmi vhodne využiť napríklad pre konštrukcii osadenia veľmi citlivých mikrosúčastí prístrojov (tzv. kvantová levitácia) alebo návrhy mikroprístrojov s veľmi nízkym trením.

LiteratúraUpraviť

  • KLÍMA, Jan; ŠIMURDA, Miroslav. Sbírka problémů z kvantové teorie. 1. vyd. Praha : Academia, 2006. 338 s. ISBN 80-200-1359-8. S. 306-312. (po česky)

Iné projektyUpraviť

Externé odkazyUpraviť

ZdrojUpraviť

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Casimirův jev na českej Wikipédii.