Qu'est-ce que l'effet Casimir?

Question: Qu'est-ce que l'effet Casimir?

Répondre:

le Effet Casimir est le résultat de la physique quantique qui semble défier la logique du monde quotidien. Dans ce cas, il en résulte une énergie de vide provenant d'un "espace vide" exerçant effectivement une force sur des objets physiques. Bien que cela puisse sembler bizarre, le fait est que l'effet Casimir a été vérifié à plusieurs reprises expérimentalement et fournit des applications utiles dans certains domaines de la nanotechnologie.

Comment fonctionne l'effet Casimir

La description la plus élémentaire de l'effet Casimir comprend une situation où vous avez deux plaques métalliques non chargées l'une à côté de l'autre, avec un vide entre elles. Nous pensons normalement qu'il n'y a rien entre les plaques (et donc pas de force), mais il s'avère que lorsque la situation est analysée à l'aide de l'électrodynamique quantique, quelque chose d'inattendu se produit. Les particules virtuelles créées dans le vide créent des photons virtuels qui interagissent avec les plaques métalliques non chargées. En conséquence, si les plaques sont extrêmement rapprochées (moins d'un micron), cela deviendra la force dominante. La force diminue rapidement plus le lieu est éloigné. Pourtant, cet effet a été mesuré à environ 15% de la valeur prédite par la théorie elle-même, ce qui montre clairement que l'effet Casimir est bien réel.

Histoire et découverte de l'effet Casimir

Deux physiciens néerlandais travaillant au Philips Research Lab en 1948, Hendrik BG Casimir et Dirk Polder, ont suggéré l'effet tout en travaillant sur les propriétés des fluides, par exemple pourquoi la mayonnaise coule si lentement… ce qui montre que vous ne savez jamais où se trouvera un aperçu majeur viens de.

Effet Casimir dynamique

L'effet Casimir dynamique est une variante de l'effet Casimir. Dans ce cas, l'une des plaques se déplace et provoque l'accumulation de photons dans la région entre les plaques. Ces plaques sont en miroir, de sorte que les photons continuent de s'accumuler entre eux. Cet effet a été vérifié expérimentalement en mai 2011 (comme indiqué dans Scientifique américain et Revue technologique). Il est démontré (sans beaucoup de fanfare… ou audio) sur cette vidéo YouTube.

Applications potentielles

Une application potentielle serait d'appliquer l'effet Casimir dynamique comme moyen de créer un moteur de propulsion pour un vaisseau spatial, qui propulserait théoriquement le navire en utilisant l'énergie du vide. Il s'agit d'une application très ambitieuse de l'effet, mais elle semble être celle suggérée à un peu de fanfare par une adolescente égyptienne, Aisha Mustafa, qui a breveté l'invention. (Cela seul ne signifie pas grand-chose, bien sûr, car il y a même un brevet sur une machine à remonter le temps, comme décrit dans le livre non fictionnel du Dr Ronald Mallett Voyageur du temps. Beaucoup de travail doit encore être fait pour voir si cela est faisable ou si c'est juste une autre tentative fantaisiste et ratée d'une machine à mouvement perpétuel, mais voici une poignée d'articles se concentrant sur l'annonce initiale (et j'ajouterai plus comme J'entends parler de tout progrès):

• OnIslam.com - Une étudiante égyptienne invente une nouvelle méthode de propulsion, 16 mai 2012
• Fast Company - Mustafa's Space Drive: Invention d'un étudiant égyptien en physique quantique, 21 mai 2012
• Crazy Engineers - Nouvelle méthode de propulsion utilisant l'effet Casimir dynamique inventée par un étudiant égyptien, 27 mai 2012
• Gizmodo - Un adolescent égyptien invente un nouveau système de propulsion spatiale basé sur la mécanique quantique, 29 mai 2012

Il a également été suggéré que le comportement bizarre de l'effet Casimir pourrait avoir des applications en nanotechnologie - c'est-à-dire dans de très petits appareils construits à des tailles atomiques..

Une autre suggestion avancée a été de minuscules «oscillateurs Casimir» qui seraient un minuscule oscillateur qui pourrait être utilisé dans divers systèmes nanomécaniques. Cette application hypothétique particulière est expliquée de manière plus détaillée et plus technique dans le Journal of Microelectromechanical Systems article "L'oscillateur anharmonique de Casimir (ACO) - L'effet Casimir dans un système microélectromécanique modèle."