Американские физики, представляющие Йельский и Сиэтлский университеты и Лос-Аламосскую национальную лабораторию, оценили величину «термальной» силы Казимира. Обычно эффект, предсказанный нидерландским физиком Хендриком Казимиром в 1948 году, объясняют квантовыми флуктуациями электромагнитного поля в вакууме. Эффект проявляется как притяжение (недавно, впрочем, учёным удалось зарегистрировать и отталкивание) двух расположенных рядом, на микрометровом расстоянии друг от друга, объектов. Значение «обычной» силы Казимира при абсолютном нуле рассчитывается по довольно простой формуле. Если рассматривать взаимодействие объектов в реальных условиях, необходимо учитывать ещё один механизм возникновения силы — тепловые флуктуации электромагнитного поля. При комнатной температуре на сверхмалых (менее микрометра) расстояниях квантовые флуктуации дают намного более заметный вклад, чем тепловые, однако в случае объектов, разнесённых как минимум на три микрометра, «термальная» сила должна доминировать. Аналогичная ей сила Казимира — Польдера уже измерялась при взаимодействии атома и поверхности, но замеров для двух макроскопических объектов ранее не проводили. Спойлер Новый эксперимент был выполнен в вакуумной камере. (Фото Alex Sushkov.) Авторы проверили предсказания теории на опыте, в котором роль сближающихся объектов сыграли не классические параллельные пластины, а пластина и сфера с золотым покрытием. В такой геометрии, весьма популярной у экспериментаторов, легче контролировать дистанцию. Пластину учёные прикрепили к крутильному маятнику, а сферу приближали к ней на расстояние от 0,7 до 7 мкм. Притяжению объектов противодействовала сила, которая создавалась при подаче напряжения на электроды, расположенные у противоположного конца маятника. Таким образом, измеряемой величиной становилось напряжение, которое балансировало систему. После введения поправки на электростатическое взаимодействие сферы и пластины физики получили результат, точно соответствующий теоретическим расчётам. Значение «обычной» силы Казимира обратно пропорционально третьей степени расстояния между объектами; в опытах же на удалении, превышающем 3 мкм, была зарегистрирована сила, величина которой, обратно пропорциональная квадрату расстояния, спадает медленнее. Спойлер Результаты измерений, взятые с учётом поправки на электростатическое взаимодействие, в сравнении с теоретической кривой (иллюстрация из журнала Physics). Автор: Дмитрий Сафин Источник: computerra.ru
