Efecto casimir


En la teoría cuántica de campos , el efecto Casimir es una fuerza física que actúa sobre los límites macroscópicos de un espacio confinado que surge de las fluctuaciones cuánticas del campo. Lleva el nombre del físico holandés Hendrik Casimir , quien predijo el efecto para los sistemas electromagnéticos en 1948.

En el mismo año, Casimir junto con Dirk Polder describieron un efecto similar experimentado por un átomo neutro en las proximidades de una interfaz macroscópica que se conoce como fuerza de Casimir-Polder. [1] Su resultado es una generalización de la fuerza de London - van der Waals e incluye el retardo debido a la velocidad finita de la luz . Dado que los principios fundamentales que conducen a la fuerza de London-van der Waals, la fuerza de Casimir y la de Casimir-Polder, respectivamente, pueden formularse sobre la misma base, [2] [3] la distinción en la nomenclatura hoy en día tiene un propósito histórico principalmente y generalmente se refiere a las diferentes configuraciones físicas.

No fue hasta 1997 que un experimento directo de S. Lamoreaux midió cuantitativamente la fuerza de Casimir dentro del 5% del valor predicho por la teoría. [4]

El efecto Casimir puede entenderse por la idea de que la presencia de interfaces de materiales macroscópicos, como metales conductores y dieléctricos , altera el valor esperado de vacío de la energía del segundo campo electromagnético cuantificado . [5] [6] Dado que el valor de esta energía depende de las formas y posiciones de los materiales, el efecto Casimir se manifiesta como una fuerza entre tales objetos.

Cualquier medio que soporte oscilaciones tiene un análogo del efecto Casimir. Por ejemplo, cuentas en una cuerda [7] [8] así como placas sumergidas en agua turbulenta [9] o gas [10] ilustran la fuerza de Casimir.

En la física teórica moderna , el efecto Casimir juega un papel importante en el modelo de bolsa quiral del nucleón ; en física aplicada , es importante en algunos aspectos de las microtecnologías y nanotecnologías emergentes . [11]


Fuerzas de Casimir sobre placas paralelas