Естественные науки

При какой глубине вакуума создаётся эффект Казимира?

Везде пишут просто "две металлические пластины... помещённые в вакуум", но не указывается, какой глубины должен быть вакуум.
Представим два круглых тела с массой Земли. Тела покоятся, нет движения и вращения. Проведем между телами прямую линию. Теперь создадим между телами очень глубокий вакуум, как в космосе. В результате тела начнут "втягиваться" в центр низкого давления, в точку центра масс, которая находится ровно по центру линии соединяющей тела. Тот же процесс происходит когда в баллоне создают глубокий вакуум, баллон становится холодным и стенки баллона стремятся вогнуться внутрь.. Он же эффект Казимира.
Теперь создадим между этими телами область высокого давления. Теперь тела будут стремиться оттолкнуться друг от друга, опять же из точки центра масс между ними. То же самое происходит если в баллон нагнетать воздух. Баллон нагреется и стенки баллона будут стремиться "оттолкнуться", тупо баллон будет стремиться изнутри разорваться.

Таким образом - среда между телами, а точнее состояние среды между телами будет определять вектор взаимодействия между телами.

Если же одно тело в два раза легче другого, то точка центр масс сместится в сторону более тяжелого тела. Если например между телами 100 км, то точка центра масс будет находиться в 25 км от тяжелого тела.

Таким образом среда будет определять притяжение или отталкивание, а массы тел будут определять точку центра масс, относительно которой будут происходить взаимодействия...

Например тело с массой Солнца и тело с массой Земли... точка центра масс не выходит даже за радиус Солнца, поэтому силой его отталкивания можно пренебречь, и говорят "Земля притягивается к Солнцу"... Данная суть выражена в законе всемирного тяготения, который гласит, что "два тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной произведению масс этих тел и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними."

Это справедливо для тел, находящихся покое. Теперь усложним задачу и придадим телам орбитальное и осевое вращение.
Виктор Клабуков При проверке эффекта Казимира создавали искусственный вакуум. Будет ли эффект Казимира создаваться квантовыми флуктуациями при 5 Па? Или нужен более высокий вакуум, чем средний?
При той, при которой наличием материи можно пренебречь, в виду её малого количества, по сравнению с рождающимися виртуальными парами, в данном объёме.
Bahrom Mirzosho
Bahrom Mirzosho
45 747
Этот эффект действует в любой среде, нужно только поместить две плоскости очень близко друг к другу. Если подобрать среду, в которой остаётся как можно меньше частиц материи (неважно, известных науке или неизвестных), то тогда пластины начнут притягиваться друг к другу, так как во внутренней области количество заполняющих её частиц начнёт уменьшаться вследствие захвата их пластинами.
Если же расстояние между пластинами сделать большим, то эффекта притяжения не получится, так как частицы из внешней среды смогут более быстро заполнять пространство между пластинами.
То есть, в действительности - это не эффект притяжения, а эффект приталкивания.
В природе, составленной из движения элементарных частиц, эффекта притяжения быть не может.
Есть так же и эффект отталкивания, но для этого меняют среду.
Aleksi Andersons
Aleksi Andersons
17 759
Виктор Клабуков Это я знаю, но я спросил про вакуум не просто так. Мне важны квантовые флуктуации, которые и "толкают" пластины. Поэтому интересно, какая должна быть глубина вакуума, чтобы именно квантовые флуктуации играли роль в "толкании" пластин.

Похожие вопросы