Posted By: Sweet (Sweet) on 'CZscience'
Title:     Casimiruv efekt, aneb fotony vytresene z vakua
Date:      Fri Jul 25 14:51:46 1997

Cau magove vedy ;-)

Cituji z casopisu Vesmir, leden 1997:

Z hlediska kvantove elektrodynamiky neni vakuum (kvantove vakuum) absolutni nic
bez energie, ale ma jistou "nulovou" energii a hemzi se virtualnimi fotony, 
ktere vznikaji a zanikaji. Jsou dusledkem kvantovych fluktuaci, ktere 
existuji vzdy i ve vakuu a pri abslolutni nule teploty. 

Virtualni castice nemohou byt detektovany, ale mohou produkovat meritelne 
jevy, nebot neenergeticky interaguji s realnymi casticemi. Takove interakce 
vyvolavaji napr. spontanni emisi vybuzenych atomu nebo molekul.

Jedno ze znamych "kouzel" kvantove elektrodynamiky je vznik pritazlive sily 
mezi 2 paralelnimi zrdcadly ve vakuu, tzv. CASIMIRUV JEV (podle holandskeho  
fyzika Hendrixe B.G. Casimira, ktery jev predpovedel v roce 1948. Casimiruv 
jev byl experimentalne potvrzen v r. 1958. Pricinou tohoto zvlastniho jevu
je poruseni kvantoveho vakua odrazejicim rozhrani.

Pred 20lety popsali S.Fulling a P.Davies dynamickou obdobu Casimirova jevu. 
Odvodili, ze 1 zrdcadlo nebude narusovat kvantove vakuum, pokud bude v klidu, 
v rovnomernem pohybu, nebo dokonce rovnomerne zrychlovane. Nerovnomerne 
zrychlovene zrdcadlo ovsem zpusobi naruseni vakua a vede ke vzniku fotonu z 
vakua. Pro ziskani meritelneho mnozstvi fotonu timto zpusobem by ovsem 
zrychleni bylo nerealne velke.

Nyni prisli A.Lambertova M-T.Jaekel a S.Reynaud s novou myslenkou zesilit 
produkci fotonu z vakua pouzitim dvojice zrcadel (tedy rezonatoru - dutiny), 
z nichz jedno nebo obe budou kmitat s urcitou frekvenci. Vypocty ukazuji, ze 
pri pohybu s frekvenci radu GHz a s vychylkou nekolik _nm_ bude vychazet z 
dutinyasi 10 fotonu za sekundua asi 10 fotonu bude uvnitr. Aby se zamezilo 
pritomnosti tepelneho zareni, bude muset experiment probihat za velmi 
nizke teploty a s vysoce supravodivymi zrdcadly.

Otazky 
1. Z hlediska kvantove elektrodynamiky neni vakuum (kvantove vakuum) absolutni 
   nic  bez energie -----  Co si mam obecne pod timto predstavit ? Souvisi  
   tato "nulova energie" vakua s nepresnosti v procesu  mereni v kvantove 
   mechanice. Jakou hodnotu (rozmezi) ma tato "nulova energie" ? 
   (Mam jakesi abstraktni tuseni (ktere ale nedovedu fyzikalne popsat), ale na 
   jeho konci je predstava vakua jako cehosi neprazdneho, ale to zase odporuje 
   tvrzeni, ze ve vakuu neni vubec nic). Cetl jsem, ze z hlediska kvantove 
   mechniky se vakuum da predstavit jako pole oscilatoru a z toho me 
   vypliva, ze musi vysilat elektromagneticke vlny. Ale sakra co tam kmita ? 

2. Vubec nerozumim tomu, co jsou to v 1.odstavci citovane "virtualni fotony, 
   ktere vznikaji a zanikaji" a jakym zpusobem  mohou virtualni castice 
   interagovat s  realnymi casticemi

3. Casimiruv jev ---- co je to za zrcadla, jake castice a jakym zpusobem 
   zprostredkovavaji interakci mezi nimi a proc se zrovna pritahji. (Vim jen, 
   ze nazaklade Casimirova jevu byla predpovezena existence miniaturnich 
   cernych der o velikosti Planck. delky.


Nemam sice odbornou prupravu z kvantove mechaniky (asi proto mi to vrta 
hlavu a nejsem schopnej to prijmout jako fakt, jako neco, co logicky z neceho 
vypliva) ale presto bych byl rad , kdyby mi nekdo s tim pichnul.

Zdravim vas kormorani
                            Sweet   
                      
                      sweet@fenix.zcu.cz
                      htp://home.zcu.cz/~sweet