Kaip sukurti Kazimiero molekules

Kazimiero efektas yra nuolatinis fizikų žavesio šaltinis. Poveikis egzistuoja dėl kvantinės vakuumo prigimties, užpildyto elektromagnetinėmis bangomis, kurios įeina ir išeina.

Šiame vakuume įdėkite dvi lygiagrečias laidžias plokštes, o didesnės bangos netilps tarp jų. Taigi bangos lauke suspaudžia plokštes. Tai garsioji Kazimiero jėga, kuri pirmą kartą buvo tiksliai išmatuota 1997 m.

Tačiau pastaraisiais metais fizikai apskaičiavo, kad įvairių skirtingų formų įvairių medžiagų derinys turėtų sukurti atstumiančias jėgas (nors ši jėga dar turi būti išmatuota).

Šiandien Alejandro Rodriguezas ir bičiuliai iš Masačusetso technologijos instituto Kembridže teigia, kad kruopščiai parenkant skirtingų medžiagų ir dydžių nanodaleles patrauklios ir atstumiančios Kazimiero jėgos turėtų lemti stabilią konfigūraciją; Kazimiero molekulė, galima sakyti.

Atlikdami įspūdingą analizę, Rodriguezas ir bendradarbiai apskaičiuoja Kazimiero jėgas begalinių plokščių, pagamintų pakaitomis iš silicio ir silicio dioksido, deriniams, nanodalelėms ir kintamoms plokštėms bei sferoms.

Tačiau įdomiausia jų analizė susijusi su jėgomis tarp teflono ir silicio nanosferų, panardintų į etanolį. Kruopščiai parinkus šių sferų spindulius, virš begalinės plokštės galima pakabinti prieš gravitacijos jėgą. Pasirodo, jėgos tarp dalelių yra atstumiančios, kai atstumas yra arčiau nei 100 nm, bet tampa patrauklus, kai atstumas didėja.

Akivaizdu, kad tai yra patraukli situacija, kai sferos turėtų sudaryti stabilų, neliečiamą sankaupą. Be to, tai yra eksperimentas, kurį šiandien būtų galima atlikti gana lengvai, jei nanodalelių dydis gali būti kontroliuojamas reikiamu tikslumu.

Tai įdomūs dalykai, tačiau šie eksperimentai bus kupini sunkumų. MIT komanda pripažįsta, kad sudėtingose ​​geometrijose net Kazimiero jėgos ženklą apskaičiuoti yra labai sunku.

Taip yra iš dalies todėl, kad Kazimiero jėgos nėra papildomos, kaip įprastos jėgos. Taigi, kai reikia atsižvelgti į daugiau nei vieną jėgą, skaičiavimų sudėtingumas sparčiai didėja. (Šiuo atveju tarp sferų yra atstumiančios ir traukiančios jėgos, taip pat stabdymo jėga begalinėje plokštėje.)

Štai kodėl neįmanoma lengvai apibendrinti efekto, galbūt sukurti visą stabilių nanodalelių lapą. Ar toks stabilus 2D Kazimiero kristalas apskritai įmanomas, nežinoma.

Tačiau MIT komanda teigia, kad šis teflono ir silicio nanodalelių išdėstymas turėtų būti geras atspirties taškas eksperimentiniams tyrimams. Sėkmės jiems!

Vienas klausimas, kurio komanda šiame dokumente nenagrinėja, yra tai, kam gali būti naudingos Kazimiero molekulės ir kristalai. Bet kokie pasiūlymai buvo dėkingi.

Nuoroda: arxiv.org/abs/0912.2243 : Neliečiantys nanodalelių rinkiniai, surišti atstumiančių ir patrauklių Kazimiero jėgų

paslėpti