კაზიმირის დინამიური ეფექტის აღმოჩენის შესახებ

 ეფექტი, რომელიც ვაკუუმში კვანტური ფლუქტუაციების გამო ორ გამტარ არადამუხტულ სხეულებს შორის ურთიერთმიზიდულობაში გამოიხატება.

  ხშირ შემთხვევაში ლაპარაკია პარალელურ არადამუხტულ(ნეიტრალურ) სარკულ ზედაპირებზე, რომლებიც ერთმანეთთან ახლოს(რამდენიმე მიკრონი) არიან განლაგებულნი, თუმცა ეს ეფექტი უფრო რთული გეომეტრიის დროსაც არსებობს. კაზიმირის ეფექტის მიზეზია ფიზიკური ვაკუუმის ენერგეტიკული რხევა მასში ვირტუალური ნაწილაკების მუდმივად გაჩენისა და გაქრობის გამო(ფლუქტუაცია). ერთმანეთთან ძალიან ახლოს განლაგებულ სარკეებს შორის ვირტუალური ნაწილაკების გაჩენა-გაქრობა შეზღუდულია, ამიტომ გარე ფლუქტუაციის წნევა შიდაზე ემეტია, რის გამოც სარკეებს შორის მიზიდულობის ძალა ჩნდება. ეფექტი ჰოლანდიელმა ფიზიკოსმა ჰენდრიკ კაზიმირმა(Hendrik Casimir, 1909—2000) 1948 წელს იწინასწარმეტყველა, ხოლო მოგვიანებით ექსპერიმენტითაც დამტკიცდა. მისი პრაქტიკული შემოწმება არასრულყოფილი ტექნოლოგიებისა და ეფექტის უკიდურესად სუსტი ძალის გამო მანამდე ვერ ხერხდებოდა.

 კაზიმირის ეფექტის ანალოგია ფრანგმა მეზღვაურებმა XVIII საუკუნეში დააფიქსირეს. როცა ორი გემი, ძლიერი ღელვისა და სუსტი ქარის დროს ირწევიან, ერთმანეთიდან დაახლოებით 40 მეტრ მანძილზე, ტალღების ინტენფერენციის გამო გემებს შორის წყდებოდა ღელვა. შუაში წარმოქნილი წყნარი ზღვა ნაკლები წნევით მოქმედებდა გემებზე, ვიდრე მღელვარე გარე მიმართულებებიდან. შედეგად ჩნდებოდა ძალა, რომელიც გემებს ერთმანეთს აჯახებდა. კონტრზომის სახით, ნაოსნობის ხელმძღვანელობამ 1800 წლიდან მეზღვაურებს ურჩია ნავით 10-20 კაციანი რაზმები გაეგზავნათ გემების ხელოვნურად დასარწევად, რათა ისინი არ შეჯახებოდნენ ერთმანეთს.

 2011 წლის უმნიშვნელოვანესი აღმოჩენებიდან ჟურნალმა Nature-მ პირველ ადგილზე კაზიმირის დინამიური ეფექტი დააყენა. ეს ეფექტი მოძრავი სარკის(ან სხვა ობიექტის) მიერ ელექტრომაგნიტური ტალღების გამოსხივებაში გამოიხატება. ეფექტისთვის უმნიშვნელოვანეისა, რომ სარკე აჩქარებით მოძრაობდეს, თან ძალიან მაღალი სიჩქარით(იდეალურის შემთხვევში სინათლის სხივის სიჩქარით).

 კაზიმირის დინამიური ეფექტი მსგავს ედეას ეფუძნება – არათანაბრად, ანუ აჩქარებით მოძრავი გამტარი არადამუხტული სარკე, ხელს უშლის ვირტუალური ფოტონების გაქრობას, ”უბიძგებს” რა ზოგიერთ მათგანს. შედეგად სარკე დამკვირვებელს წარმოუდგება, როგორც ფოტონების მასხივებელი სხეული.

 რეალურად სინათლის სიჩქრის მახლობელი სიჩქარით მაკროსკოპული(დიდი) სხეულის(სარკის) მოძრაობის უზრუნველყოფა შეუძლებელია, ამიტომ კვლევის ავტორებმა გამოიყენეს ტალღის გამტარი, რომლის ერთ ბოლოზე არეკვლის პირობები სწრაფად იცვლებოდა, რაც თეორიის განტოლებათა თვალსაზრისით, ამ ბოლოს ძალიან მაღალი სიჩქარით მოძრაობის ექვივალენტურია. სარკე მაგნიტური ველის მოქმედებით ირხეოდა სიჩქარით, რომელიც სინათლის სიჩქარის 5 პროცენტია. გამოსხივებული მიკროტალღური ფოტონები, რომელთა დამახასიათებელი სიხშირეები ათეულობით გიგაჰერცს შეადგენდა და სარკის რხევის სიჩქარის ნახევარია, დეტექტირდებოდა ტალღის გამტარის მეორე ბოლოზე. სწორედ ასეთ ეფექტს წინასწარმეტყველებდა კვანტური თეორია.

 აბა ვაკუუმი არაფერიაო?!Wink.

Leave a Reply

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები მონიშნულია *