Вход / Регистрация
03.11.2024, 01:52
/ Новости сайта / Наука и Технологии / Метаматериалы помогут зарегистрировать «гигантский» эффект Казимира.
Метаматериалы помогут зарегистрировать «гигантский» эффект Казимира.
07.12.11 Сотрудники Научно-технического университета Китая показали теоретическую возможность наблюдения «гигантского» эффекта Казимира с использованием метаматериалов.
Этот эффект, напомним, был предсказан голландцем Хендриком Казимиром в 1948 году: учёный предположил, что на единицу площади двух проводящих незаряженных плоскопараллельных пластин в вакууме должна действовать сила притяжения, выражаемая через постоянную Планка, скорость света и расстояние между пластинами. Поскольку расстояние в формуле находится в знаменателе и возводится в четвёртую степень, абсолютно надёжное экспериментальное подтверждение расчёты получили только в конце ХХ века.
В современной физике эффект Казимира связывают с постоянным рождением и исчезновением виртуальных фотонов в вакууме. Подобные «нулевые флуктуации» электромагнитного поля могут давать и другие поддающиеся измерению результаты — к примеру, лэмбовский сдвиг, смещение уровней энергии связанных состояний электрона во внешнем поле.
Вопрос об «усилении» эффекта Казимира китайские учёные уже рассматривали в прошлом году, выяснив, что поставленная задача решается в пространстве де Ситтера, которое успешно моделируется с помощью метаматериалов. К сожалению, реализовать эти идеи на практике было невозможно, так как необходимые метаматериалы имели чрезвычайно сложный вид диэлектрической и магнитной проницаемостей. Кроме того, сферическая симметрия пространства де Ситтера вынуждала бы экспериментаторов создавать метаматериал из отдельных сферических оболочек.
Как выяснилось, в гипотетическом эксперименте с метаматериалами, моделирующими пространство Риндлера, энергия Казимира при комнатной температуре действительно становится очень большой. «Характеристики образцов, необходимых для опыта, мы определили, — заключают авторы. — Остаётся лишь надеяться на то, что кто-нибудь сумеет их изготовить».
www
Этот эффект, напомним, был предсказан голландцем Хендриком Казимиром в 1948 году: учёный предположил, что на единицу площади двух проводящих незаряженных плоскопараллельных пластин в вакууме должна действовать сила притяжения, выражаемая через постоянную Планка, скорость света и расстояние между пластинами. Поскольку расстояние в формуле находится в знаменателе и возводится в четвёртую степень, абсолютно надёжное экспериментальное подтверждение расчёты получили только в конце ХХ века.
В современной физике эффект Казимира связывают с постоянным рождением и исчезновением виртуальных фотонов в вакууме. Подобные «нулевые флуктуации» электромагнитного поля могут давать и другие поддающиеся измерению результаты — к примеру, лэмбовский сдвиг, смещение уровней энергии связанных состояний электрона во внешнем поле.
Вопрос об «усилении» эффекта Казимира китайские учёные уже рассматривали в прошлом году, выяснив, что поставленная задача решается в пространстве де Ситтера, которое успешно моделируется с помощью метаматериалов. К сожалению, реализовать эти идеи на практике было невозможно, так как необходимые метаматериалы имели чрезвычайно сложный вид диэлектрической и магнитной проницаемостей. Кроме того, сферическая симметрия пространства де Ситтера вынуждала бы экспериментаторов создавать метаматериал из отдельных сферических оболочек.
Притяжение плоскопараллельных пластин друг к другу под действием силы Казимира.
В новом исследовании обсуждается более «простое» пространство Риндлера, которое было введено австрийцем Вольфгангом Риндлером для описания плоского пространства-времени равномерно ускоренных наблюдателей. Параметры метаматериалов, способных имитировать поведение света в таком пространстве, тривиальны, а формируются они не из сферических оболочек, а из обособленных слоёв, что упрощает работу с ними.Как выяснилось, в гипотетическом эксперименте с метаматериалами, моделирующими пространство Риндлера, энергия Казимира при комнатной температуре действительно становится очень большой. «Характеристики образцов, необходимых для опыта, мы определили, — заключают авторы. — Остаётся лишь надеяться на то, что кто-нибудь сумеет их изготовить».
www