Эффект Казимира или проблема вакуума
Эффект Казимира или проблема вакуума
E.Л. Румянцев
Вспоминается
история человека, которому поручили продавать газированную воду на
благотворительном базаре. Ему велели спрашивать: "С каким сиропом Вы желаете?"
Когда покупатель пожелал воды без сиропа, то наш герой спросил: "Без
какого сиропа? Без малинового или без вишневого?"
Когда
фокусник достает из совершенно пустой шляпы сначала живого кролика, затем
цветы, а под конец начинает вытягивать бесконечную блестящую ленту, умные дети,
конечно, восторженно аплодируют, но знают, что все это - чистейшей воды обман.
Они прекрасно понимают, что из ничего нельзя достать что-то. Все эти кролики,
цветы и ленты уже были где-то заранее припрятаны, а все "чудо" - в
ловких руках фокусника.
Ну,
а теперь давайте посмотрим настоящее представление, которое дает подлинный маг
и чародей - природа. Для начала подготовим сцену. Уберем все эти дома, леса и
горы. Уберем Солнце, Землю и всякие там туманности. Затем займемся оставшимися
молекулами, атомами и элементарными частицами. Заодно выкинем поля:
электромагнитные, гравитационные, да и вообще все, какие нам попадутся. Вот
теперь сцена подготовлена. То, что осталось - ну совершенно пустая шляпа -
абсолютный физический вакуум. Теперь выход природы. В руках у нее две
совершенно нейтральные плоские металлические пластинки, которые вдруг ни с
того, ни с сего начинают притягиваться друг к другу. Учтите - это настоящий
фокус! Мы ведь заранее уничтожили все поля, включая электромагнитные и
гравитационные. Как же тогда эти пластинки ухитряются почувствовать друг друга
на расстоянии? Конечно, притяжение между пластинками очень, очень слабенькое,
но ведь есть же! Подчеркнем: это - не вымысел, это - экспериментально
установленный факт. Данный эффект носит название эффекта Казимира. Для того
чтобы разобраться, в чем соль этого фокуса, давайте заглянем за кулисы и
попытаемся "разоблачить" природу. Для этого надо сделать всего
несколько шагов.
Шаг
первый. Вот простая задача: дан шарик массой m на невесомой пружине жесткостью
k. Спрашивается, при каких значениях импульса шарика и его координаты энергия
системы принимает наименьшее значение и чему это значение равно? С точки зрения
классической ньютоновской механики ответ очевиден. Если V - скорость, а x -
координата шарика, то полная механическая энергия системы имеет вид
|
E =
Похожие работы на - Эффект Казимира или проблема вакуума
| |