卡西米尔效应
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【英文】 -
【基本释义】 卡西米尔效应(Casimir effect)就是在真空中两片平行的平坦金属板之间的吸引压力。这种压力是由平板之间空间中的虚粒子(virtual particle)的数目比正常数目减小造成的。这一理论的特别之处是，“卡西米尔力”通常情况下只会导致物体间的“相互吸引”，而并非“相互排斥”。卡西米尔效应-原理介绍 卡西米尔效应 大多数人认为，真空是空荡荡的。但是，根据量子电动力学(一门在非常小的规模上描述宇宙行为的理论)，没有比这种观点更加荒谬的了。实际上，真空中到处充满着称作“零点能”的电磁能，这正是麦克莱希望加以利用的能量。“零点能”中的“零”指的是，如果把宇宙温度降至绝对零度(宇宙可能的最低能态)，部分能量就可能保留下来。实际上，这种能量是相当多的。物理学家对究竟有多少能量仍存在分歧，但麦克莱已经计算出，大小相当于一个质子的真空区所含的能量可能与整个宇宙中所有物质所含的能量一样多。 平行板电容器在辐射场真空态中存在吸引力的现象称为卡西米尔效应。考虑一个辐射的电磁场，根据波粒二象性，辐射场可以看作是光子气，而光子气可看作是电磁辐射场的简谐振动。电磁场量子化后，可把辐射场哈密顿写成二次量子化的形式： 可见对每个振动模式k，都有零点能(真空能)存在，这个结果是引入场量子化后的自然结果。由于真空能量的存在可以带来实验可观测的物理效应——卡什米尔效应。考虑一对距离为a的平行板电容器放在辐射场中，边界条件为：。可见随平行板距离的增大，所允许的振动模式越多，因此平行板电容器之间由于真空能量的存在而存在一种吸引力——卡什米尔力。反之如果认为不存在真空能，则没有这种力。在具体的计算过程中，由于U(a)的积分(求和)是发散的。为得到收敛的结果，数学上人为地引入一个切断因子。 卡西米尔效应-现象探究 卡西米尔效应 两只轮船在风平浪静的大海中，并列平行距离很近航行，也会发生相撞。历史就曾发生过这类事故。通常来说，造成轮船相撞的因素非常复杂。就曾经发生过的这类轨事故分析来看，明确原因除去不可抗拒的天气和海潮等自然原因，以及机械原因、人为原因等人工自然原因之外，还有主要为卡西米尔效应引起的不明原因发生的相撞。不明原因脱轨发生的频率呈上升趋势。通常认为，造成不明原因脱轨的主要原因，是列车高速行驶的过程中引发横向震动丧失稳定，使运行当中的列车脱轨的可能性增大。而列车的脱轨事故多发于车头之后2/3
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