Eine Zusammenarbeit zwischen Forschern der University of Western Australia und der University of California Merced hat eine neue Möglichkeit geschaffen, winzige Kräfte zu messen und sie zur Steuerung von Objekten zu nutzen.
Die gestern in Nature Physics veröffentlichte Forschung ( "Casimirfeder und Verdünnung in der makroskopischen Hohlraumoptomechanik"), es war eine gute Teamleistung. Der Professor Michael Tobarder UWA School of Physics, Mathematics and Computing und Dr. Jakob Pate Die Merced University schloss sich den Bemühungen an, den Casimir-Effekt zu kontrollieren.
Professor Tobar sagte, dass das Ergebnis eine neue Möglichkeit ermöglichte, makroskopische Objekte ohne Kontakt zu manipulieren und zu steuern, was eine größere Empfindlichkeit ohne Hinzufügen von Lecks ermöglichte.
Was ist der Casimir-Effekt
Früher als ausschließlich akademisch interessant angesehen, diese kleine Kraft Der als Casimir-Effekt bekannte Effekt zieht nun das Interesse in Bereichen wie der Metrologie (der Wissenschaft der Messung) und der Sensorik auf sich.
„Wenn wir die Casimir-Kraft auf Objekte messen und manipulieren können, können wir ihre Empfindlichkeit verbessern, indem wir mechanische Verluste reduzieren energia, Wissenschaft und Technologie", sagte Professor Tobar.
Um zu verstehen, was es ist, muss eine Prämisse gemacht werden: Im „Nichts“ ist nichts. In Wirklichkeit gibt es kein perfektes Vakuum. Auch im leeren Raum bei Nulltemperatur üben virtuelle Teilchen wie Photonen Einfluss aus und schwanken.
„Diese Schwankungen interagieren mit Objekten, die sich in einem Vakuum befinden und tatsächlich mit zunehmender Temperatur an Größe zugenommen haben, was eine Kraft verursacht, die aus dem ‚Nichts‘ gemessen werden kann.“ Dieses Foto ist als Casimir-Effekt bekannt.
„Jetzt haben wir gezeigt, dass man auch mit Gewalt interessante Dinge tun kann", sagt der Forscher. „Dazu müssen wir aber eine Präzisionstechnik entwickeln, die es uns erlaubt, Objekte mit dieser Kraft zu steuern und zu manipulieren."
Professor Tobar sagte, die Forscher seien in der Lage gewesen, den Casimir-Effekt zu messen und Objekte durch einen Präzisions-Mikrowellen-Photonenhohlraum zu manipulieren.
Eine als vertiefter Hohlraum bekannte Vorrichtung „bewegte“ bei Raumtemperatur eine dünne Metallmembran in einer Entfernung, die so groß wie ein Staubkorn war.
„Wir haben den Casimir-Effekt zwischen Objekten ausgenutzt. Dadurch konnten wir die Empfindlichkeit der Kraft und die Fähigkeit, den mechanischen Zustand der Membran zu kontrollieren, um Größenordnungen verbessern.“
