Casimirovou silou je možné manipulovat s makroskopickými objekty  
Kvantové fantomy nacházejí využití v makroskopickém světě. Fyzici ochočili Casimirovu sílu a použili ji k manipulaci s makroskopickými objekty. Výzkum by mohl přinést řadu praktických aplikací, v technologiích souvisejících s měřením a detekcí.
Co dokážeme s Casimirovou silou? Kredit: Jake Art.
Co dokážeme s Casimirovou silou? Kredit: Jake Art.

Casimirova síla je jedním z podivných jevů, které vyvěrají z kvantové mechaniky. Vznik této síly souvisí s virtuálními částicemi a antičásticemi, které se vynořují ve vakuu zpoza opony reality, aby za ní v příštím okamžiku zase zmizely. Navzdory své tajemnosti je ale Casimirova síla přeci jenom síla. A jako takovou bychom ji mohli využít.

 

Výzkumníci australské University of Western Australia a americké University of California Merced spojili síly, aby přiměli Casimirovu sílu dělat, co oni chtějí. Studii, kterou vedli Australan Michael Tobar a Američan Jacob Pate, nedávno publikoval časopis Nature Physics.

 

Michael Tobar. Kredit: UWA.
Michael Tobar. Kredit: UWA.

Podle Tobara jejich výzkum nabízí nový způsob, jak ovládat makroskopické objekty a manipulovat s nimi, aniž by došlo k přímému kontaktu. Jak to ve vědě často chodí, Casimirova síla bývala objektem čistě akademického zájmu. Teď je to žhavé zboží, které je v ohnisku zájmu vědy o měření a detekci.

 

Jak upozorňuje Tobar, když budeme moci měřit Casimirovu sílu a manipulovat s její pomocí makroskopické objekty, tak to podstatně zvýší citlivost vůči působení síly a zároveň to sníží mechanické ztráty, k nimž při podobných manipulacích dochází. To by mohlo mít velký dopad na vědu i technologie.

 

Jacob Pate. Kredit: University of California Merced.
Jacob Pate. Kredit: University of California Merced.

Casimirova síla funguje i v chladném a prázdném kosmickém prostoru. Hemžení virtuálních částic a antičástic v údajně prázdném vakuu nicméně výrazně zesílí, pokud dojde ke zvýšení teploty. Tím se zesílí i Casimirova síla. Podle Tobara je to super, protože nežijeme v kosmickém prostoru, nýbrž v pokojové teplotě. To nám nabízí slušné podmínky k využití Casimirovy síly k užitečným věcem. Abychom to ale mohli dělat, tak potřebujeme precizní technologii pro velmi přesné manipulace s objekty.

 

Tobarův a Pateův tým dokázal měřit Casimirovu sílu a používat ji k manipulaci s objekty za pokojové teploty pomocí mikrovlnného fotonického rezonátoru (re-entrant cavity). Manipulovali s tenkou kovovou membránou, až do vzdálenosti šířky zrnka prachu. V tomto směru se jistě brzy dočkáme dalších zajímavých věcí.

 

Video: Interview with Prof. Michael Tobar


Literatura

University of Western Australia 4. 8. 2020.

Nature Physics 3. 8. 2020.

Datum: 08.08.2020
Tisk článku

Kvantová kniha odpovědí - Goswami Amit
 
 
cena původní: 289 Kč
cena: 257 Kč
Kvantová kniha odpovědí
Goswami Amit
Související články:

Kvantové podivnosti: Na rotující nanočástice působí Casimirova síla     Autor: Stanislav Mihulka (11.04.2017)
Kvantová síla vakua může vylepšit slibné 2D materiály     Autor: Stanislav Mihulka (08.12.2018)
Casimirova interakce: Kvantové podivnosti protlačí teplo vakuem     Autor: Stanislav Mihulka (02.01.2020)



Diskuze:

Vzialenost

Michal Varga,2020-08-11 00:27:52

Obavam sa, ze tato sila posobi len na velmi malu vzdialenost, takze aby sme niecim pohli, musime ist k tomuto predmetu takmer “na dotyk”. To uz asi bude lepsie sa ho rovno dotknut a extra vyhodu v tom nevidim. Aspon v makrosvete nie.

Odpovědět

Prostor

Josef Sysel,2020-08-09 22:22:21

Částice jsou vlastnosti prostoru, nastanou podmínky vznikne částice, při laborování na hranici vznikají/zanikají, žádná exotika apod. Viz. také tunelování, před překážkou zaniknou, za přepážkou vzniknou.
Děkuji za pozornost. :)

Odpovědět


Re: Prostor

Josef Sysel,2020-08-10 01:40:16

Napadl mě krásná výraz- vznikají/zanikají = bublání částic (prostoru). Představte si "Ježibabí rosol" a to bublání. Nádhera. Snad se to uchytí a zažije. :)))

Odpovědět


Re: Re: Prostor

Tomáš Habala,2020-08-10 08:09:02

Spíš bych řekl bublání energie v prostoru.

Odpovědět


Re: Re: Re: Prostor

Josef Sysel,2020-08-10 09:55:45

Nebo teplota +0, dobré by bylo změřit kde je ta hranice bublání. Bod varu. :D

Odpovědět

Ondřej Lacina,2020-08-09 21:51:50

Adept na využití Casimirovy síly je i gekon, který se dokáže držet na hladkém povrchu stropu pomocí mikroskopických řasinek na nohou. To by byl už objekt dostatečně makroskopický.

Odpovědět


Re:

Pavel Hudecek,2020-08-11 00:01:06

Gekon nepoužívá Casimirovu, ale van der Waalsovu sílu.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni




Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace