اثر کاسیمیر: تفاوت میان نسخه‌ها
محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
←اشتقاق اثر کازیمیر با فرض تنظیم zeta: رفع خطای نمایش ریاضی |
ویژگی پیوندهای پیشنهادی: ۳ پیوند افزوده شد. برچسبها: ویرایشگر دیداری ویرایش همراه ویرایش از وبگاه همراه وظیفه تازهوارد پیشنهادی: افزودن پیوند |
||
خط ۳:
مثال متداول در این زمینه دو صفحه رسانای موازی بدون بار در خلا است که در فاصله چند نانومتری از هم واقع شده‌اند.
در [[فیزیک کلاسیک]] ِنبود میدان خارجی به معنای نبودن میدان میان رساناها و از این رو نبود هرگونه کشش و نیرو بین آن‌ها می‌باشد.اما وجود میدان با استفاده از [[الکترودینامیک کوانتومی]] و خلا کیوای‌دی ( خلا کوانتوم التکرودینامیکی ) مطالعه می‌شود.دیده می‌شود که صفحات فوتون‌های مجازی که بین آن‌ها است را تحت تاثیر قرار داده و میدان ایجاد می‌کنند و این میدان یک نیروی خالص ایجاد می‌کند که بسته به چینش صفحات آن‌ها را جذب یا دفع می‌کند.<ref>ویکی‌پدیای انگلیسی https://en.wikipedia.org/wiki/Casimir_effect</ref>
اگر از منظر [[ذره مجازی|ذرات مجازی]] به اثر کاسیمیر نگاه کنیم درک این اثر راحت‌تر است. به این ترتیب که [[فوتون]]های مجازی‌ای که مرتباً در فضای خلا بین صفحات و خارج از آن‌ها در حال خلقت و نابودی هستند را در نظر بگیرید.زمانی که فاصله بین صفحات زیاد باشد تعداد فوتون‌های مجازی که با هر دو طرف این صفحات برخورد می‌کند به طور میانگین برابر است از طرفی چون فوتون‌ها دارای تکانه هستند به این ترتیب نیروی خالص وارد شده بر دو طرف صفحه یکسان خواهد بود اما اگر دو صفحه را بسیار به هم نزدیک کنیم آن‌ها انواع فوتون‌های مجازی که می‌توانند در فضای بین آن‌ها ایجاد شوند را محدود خواهند کرد به عبارت دیگر تعداد فوتون مجازی کمتری در فضای بین دو صفحه می‌توانند خلق و نابود شوند که در نتیجه آن تعداد فوتون کمتری از داخل با صفحات برخورد می‌کنند که حاصل آن یک نیروی جذب کننده دو صفحه است.مقدار این نیرو امروزه اندازه گیری شده‌است.
خط ۹:
اثر کازیمیر را می‌توان بااین ایده فهمید که حضور فلزات رسانا و دی‌الکتریک می‌تواند مقدار انتظاری خلاء انرژی [[میدان الکترومغناطیسی]] اندازه گیری شده دوم را تغییر دهد.از آنجا که مقدار این انرژی به شکل و موقعیت هادی‌ها و دی‌الکتریک بستگی دارد،اثر کازیمیر خود را به عنوان نیرویی بین چنین اشیاء نشان می‌دهد.
هرگونه نوسانات پشتیبانی کننده متوسط،دارای یک اثر مشابه از اثر کازیمیر است. به عنوان مثال،مهره‌های روی یک رشته و همچنین صفحات فرو رفته در آب آشفته یا گاز،نیروی کازیمیر را نشان می‌دهد.
در [[فیزیک نظری]] مدرن،اثر کازیمیر نقش مهمی در مدل کیسه کایرال هسته دارد. در [[فیزیک کاربردی]] از برخی جنبه‌های میکروتکنولوژی و فناوری‌های نوظهور قابل توجه است.
== مشخصات فیزیکی ==
خط ۲۱:
== علل احتمالی ==
=== انرژی خلاء ===
دلایل اثر کازیمیر توسط تئوری میدان کوانتومی شرح داده شده‌است ، که می‌گوید همه زمینه‌های مختلف بنیادی مانند میدان [[الکترومغناطیس]]ی باید در هر نقطه از فضا اندازه گیری شود.در یک دیدگاه ساده،یک "زمینه" در فیزیک ممکن است پیش‌بینی شود که گویی فضا از توپ و چشمه ارتعاش به هم پیوسته پر شده‌است،و می‌توان قدرت میدان را به عنوان جابه‌جایی یک توپ از موقعیت استراحت آن تجسم کرد.ارتعاشات در این زمینه توسط معادله موج مناسب برای قسمت خاص مورد نظر اداره می‌شود.کمی‌سازی دوم نظریه میدان کوانتومی مستلزم آن است که هر ترکیبی از چشمه اندازه گیری شود یعنی قدرت میدان در هر نقطه از فضا اندازه گیری شود.در ابتدایی‌ترین سطح،میدان در هر نقطه از فضا [[نوسانگر]] هارمونیکی ساده‌است و کمیت آن در هر نقطه به عنوان یک نوسانگر هارمونیک کوانتومی قرار گرفته‌است.تحریکات رشته مربوط به ذرات ابتدایی [[فیزیک ذرات]] است.با این حال،حتی خلاء از ساختار بسیار پیچیده‌ای برخوردار است،بنابراین باید تمام محاسبات تئوری میدان کوانتومی در رابطه با این مدل از خلاء انجام شود.
خلاء به طور ضمنی تمام خصوصیاتی را دارد که یک ذره می‌تواند داشته باشد: چرخش (اسپین) یا قطبش در مورد نور، نرژی و غیره. به طور متوسط،بیشتر این خصوصیات از بین می‌روند: خلاء،به هر حال "خالی" از این معنا است با این حال یک استثناء مهم انرژی خلاء یا مقدار انتظار خلاء انرژی است.کمیت یک نوسان‌ساز هارمونیک ساده بیان می‌کند که کمترین انرژی ممکن یا انرژی با نقطه صفر که چنین نوسان‌ساز ممکن است داشته باشد به شکل زیر است:
| |||