Найти тему
Эпонимы и Мы

ЭФФЕКТ КАЗИМИРА

Или ЭФФЕКТ КАЗИМИРА - ПОЛДЕРА.

Когда физик объясняет обычному человеку, что такое вакуум, самое простое, что может усвоить второй, это "вакуум - пространство, свободное от вещества". И лучше ему не углубляться в научные дебри, ибо потом внезапно выяснится, что полностью удалить вещество из какой-нибудь точки пространства невозможно, обязательно хоть что-нибудь, да останется, следовательно, речь идёт о той или иной степени разрежения, при которой молекулы и атомы будут чувствовать себя не так стеснённо. И там происходят весьма любопытные процессы.

Допустим, в этой самой "пустоте" расположены две параллельные пластины. Они имеют нулевой заряд и, по идее, должны находиться в таком состоянии неограниченное количество времени. Но... оказывается, что они почему-то начинают притягиваться. И вовсе не по причине наличия сил всемирного тяготения, как завещал великий Ньютон. Нет, тут всё гораздо интереснее!

Оказывается, тот самый вакуум, который многие называют "пустотой", живёт своей жизнью. В нём происходят квантовые флуктуации - энергетические колебания, там постоянно зарождаются и исчезают виртуальные частицы и античастицы. И деликатность момента в том, что между пластинами этих флуктуаций гораздо меньше, чем снаружи, там образуется своего рода "тихая заводь", стоячие волны. А в результате пластины начинают испытывать внешнее давление и - сближаться. И чем ближе друг к другу поверхности, тем меньше длин волн между ними оказывается в резонансе и тем сильнее их наружные силы будут их стремиться прижать друг к другу.

Это и есть ЭФФЕКТ КАЗИМИРА.

Его можно было бы смело игнорировать под предлогом того, что проблемы микромира вас мало волнуют, а про вакуум вы знаете только то, что "им наполнены лампочки".

Но вот ведь штука какая...

Внезапно оказывается, что в макромире периодически встречается нечто очень похожее. И объяснить это можно примерно тем же самым. Например, когда два корабля просто стоят на рейде, рядом друг с другом, вокруг штиль да гладь, ничего не происходит. Но когда начинается волнение, эти суда почему-то начинают как будто притягиваться друг к другу. А почему? Да ровно потому, что в пространстве между корпусами волнение меньше, чем снаружи, поэтому давление внешних сил становится больше, а далее всё понятно.

Физики, правда, добавляют, что в условиях сильного волнения и слабого ветра наблюдается интерференция волн, что приводит прекращению волнения между кораблями, которые находятся на расстоянии примерно 40 метров и менее. И это чревато сближением, вплоть до столкновения - что не раз наблюдалось. Недаром же в руководствах по мореплаванию начала 1800-х годов рекомендовано обоим кораблям послать по шлюпке с 10-20 моряками, чтобы растолкать корабли.

Фото с сайта https://vyvoz.org/blog/globalnye-jekologicheskie-problemy-sovremennogo-mira/
Фото с сайта https://vyvoz.org/blog/globalnye-jekologicheskie-problemy-sovremennogo-mira/

А ещё, самое неожиданное, ЭФФЕКТОМ КАЗИМИРА можно объяснить наличие мусорных островов в океанах. Ведь как только на поверхности воды возникает кучка чего-то пассивно плавающего, уже можно говорить о том, что внутри этой кучки флуктуации будут ниже, чем снаружи. А потому волны будут стремиться отнюдь не разогнать, рассеять равномерно по волнам мусор, а сбить его в кучу, добавляя всё новые и новые порции.

Впрочем, это предположение тоже может быть притянутым. За уши. Но как красиво, согласитесь!

Фото с сайта https://www.eduspb.com/node/669
Фото с сайта https://www.eduspb.com/node/669

Хендрик Бругт Герхард Казимир (15 июля 1909 - 4 мая 2000) - нидерландский физик. Президент Нидерландской академии наук.

Учился в Лейденском университете, там же защитил докторскую на тему квантовой механики твёрдого вращающегося тела и теории групп применительно к вращениям молекул.

Был тесно знаком с Паулем Эренфестом и Нильсом Бором, работал ассистентом у Вольфганга Паули.

В 1938 году стал профессором физики Лейденского университета.

Во время Второй мировой войны работал в компании Philips Research Laboratories, стал её содиректором и членом правления.

Казимира знают как одного из великих физиков-теоретиков, хотя он значительную часть своей профессиональной жизни работал в промышленности (Philips - как раз такая компания). Это не помешало ему разработать феноменологическую теорию сверхпроводимости (МОДЕЛЬ КАЗИМИРА - ГОРТНЕРА), производить вычисления ядерных квадрупольных моментов, быть соавтором квантовой теории взаимодействий ядер с внутриатомными и внутримолекулярными полями, теории магнитных октупольных взаимодействий и так далее.

Всем бы "промышленникам" таких успехов и достижений!

P.S. В научной литературе встречается эпоним ЭФФЕКТ КАЗИМИРА - ПОЛДЕРА, поскольку свои исследования Казимир проводил вместе с другим сотрудником компании Philips - физиком Дирком Полдером (23 августа 1919 - 18 марта 2001).

Вы можете поддержать канал, перечислив любую доступную вам сумму на кошелёк ЮMoney 4100 1102 6253 35 (или на карту Райффайзенбанка 2200 3005 3005 2776). И поучаствовать в создании книги по материалам этих статей. Заранее всем спасибо!

Наука
7 млн интересуются