Casimir-erő
(Casimir-effektus)
Jellegzetes
relativisztikus kvantumfizikai
jelenség, amaly abból adódik, hogy az elmélet szerint a vákuum
nem teljesen üres, hanem benne véletlenszerűen és nagyon rövid időre úgynevezett
virtuális elektron-pozitron
párok, illetőleg fotonok
jelennek meg, majd tűnnek el.
A vákuum homogenitását
belehelyezett tükrök
megbontják: a két tükör
lényegében olyan "üregrezonátort" alkot, amelyben csak meghatározott
frekvenciájú virtuális
fotonok (illetőleg
ennek megfelelő energiájú
elektron-pozitron
párok) jöhetnek létre. A tükrökön
kívül azonban nincs ilyen megszorítás, ezért a virtuális részecskék
sűrűsége ott nagyobb lesz, mint a tükrök
közötti tartományban.
Ennek eredményeképpen a tükrök
felületén kívülről befelé ható nyomás lép fel, amely a tükrök
közötti vonzóerőként hat.
Az erő nagysága és iránya azonban függ az elrendezés geometriájától, ezért ha például síktükrök helyett gömbtükröket állítanak egymással szembe, akkor az erő taszítóvá is válhat, mintha ezek a felületek megnövelnék a köztük lehetséges virtuális állapotok számát.
A makrovilágban a Casimir-erő annyira gyenge, hogy a kimutatása rendkívül
nehéz, nanoméretekben azonban fontos szerepet kaphat majd, amennyiben a jövőbeli
kutatások során kidolgozzák szabályozható használatát.