Casimirova síla je jedním z podivných jevů, které vyvěrají z kvantové mechaniky. Vznik této síly souvisí s virtuálními částicemi a antičásticemi, které se vynořují ve vakuu zpoza opony reality, aby za ní v příštím okamžiku zase zmizely. Navzdory své tajemnosti je ale Casimirova síla přeci jenom síla. A jako takovou bychom ji mohli využít.
Výzkumníci australské University of Western Australia a americké University of California Merced spojili síly, aby přiměli Casimirovu sílu dělat, co oni chtějí. Studii, kterou vedli Australan Michael Tobar a Američan Jacob Pate, nedávno publikoval časopis Nature Physics.
Podle Tobara jejich výzkum nabízí nový způsob, jak ovládat makroskopické objekty a manipulovat s nimi, aniž by došlo k přímému kontaktu. Jak to ve vědě často chodí, Casimirova síla bývala objektem čistě akademického zájmu. Teď je to žhavé zboží, které je v ohnisku zájmu vědy o měření a detekci.
Jak upozorňuje Tobar, když budeme moci měřit Casimirovu sílu a manipulovat s její pomocí makroskopické objekty, tak to podstatně zvýší citlivost vůči působení síly a zároveň to sníží mechanické ztráty, k nimž při podobných manipulacích dochází. To by mohlo mít velký dopad na vědu i technologie.
Casimirova síla funguje i v chladném a prázdném kosmickém prostoru. Hemžení virtuálních částic a antičástic v údajně prázdném vakuu nicméně výrazně zesílí, pokud dojde ke zvýšení teploty. Tím se zesílí i Casimirova síla. Podle Tobara je to super, protože nežijeme v kosmickém prostoru, nýbrž v pokojové teplotě. To nám nabízí slušné podmínky k využití Casimirovy síly k užitečným věcem. Abychom to ale mohli dělat, tak potřebujeme precizní technologii pro velmi přesné manipulace s objekty.
Tobarův a Pateův tým dokázal měřit Casimirovu sílu a používat ji k manipulaci s objekty za pokojové teploty pomocí mikrovlnného fotonického rezonátoru (re-entrant cavity). Manipulovali s tenkou kovovou membránou, až do vzdálenosti šířky zrnka prachu. V tomto směru se jistě brzy dočkáme dalších zajímavých věcí.
Video: Interview with Prof. Michael Tobar
Literatura
Kvantové podivnosti: Na rotující nanočástice působí Casimirova síla
Autor: Stanislav Mihulka (11.04.2017)
Kvantová síla vakua může vylepšit slibné 2D materiály
Autor: Stanislav Mihulka (08.12.2018)
Casimirova interakce: Kvantové podivnosti protlačí teplo vakuem
Autor: Stanislav Mihulka (02.01.2020)
Diskuze:
Vzialenost
Michal Varga,2020-08-11 00:27:52
Obavam sa, ze tato sila posobi len na velmi malu vzdialenost, takze aby sme niecim pohli, musime ist k tomuto predmetu takmer “na dotyk”. To uz asi bude lepsie sa ho rovno dotknut a extra vyhodu v tom nevidim. Aspon v makrosvete nie.
Prostor
Josef Sysel,2020-08-09 22:22:21
Částice jsou vlastnosti prostoru, nastanou podmínky vznikne částice, při laborování na hranici vznikají/zanikají, žádná exotika apod. Viz. také tunelování, před překážkou zaniknou, za přepážkou vzniknou.
Děkuji za pozornost. :)
Re: Prostor
Josef Sysel,2020-08-10 01:40:16
Napadl mě krásná výraz- vznikají/zanikají = bublání částic (prostoru). Představte si "Ježibabí rosol" a to bublání. Nádhera. Snad se to uchytí a zažije. :)))
Ondřej Lacina,2020-08-09 21:51:50
Adept na využití Casimirovy síly je i gekon, který se dokáže držet na hladkém povrchu stropu pomocí mikroskopických řasinek na nohou. To by byl už objekt dostatečně makroskopický.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
