Эффект Казимира зависит от температуры

Физики из американского объединенного института JILA обнаружили, что сила, притягивающая атомы к поверхности диэлектрика увеличивается с повышением температуры. По мнению ученых, этот эффект следует учитывать при создании атомных чипов, наномашин и микроэлектромеханических систем.

Группа ученых под руководством д-ра Эрика Корнелла (Eric Cornell) исследовала изменение силы Казимира-Полдера под воздействием температуры. Эффект Казимира-Полдера состоит в притяжении атомов к плоской поверхности и является частным случаем эффекта Казимира, заключающегося во взаимном притяжении проводящих незаряженных тел под действием флуктуаций вакуума. Иначе говоря, фундаментальные свойства физического вакуума обсулавливают появление силы, притягивающей матьериальные тела друг к другу.

Для измерения силы Казимира-Полдера, сообщает Physorg, ученые удерживали в магнитной ловушке облачко бозе-эйнштейновского конденсата, состоящее примерно из 250 тыс. атомов рубидия, на расстоянии нескольких микрон от стеклянной пластинки. По мере того, как облачко конденсата передвигалось ближе к поверхности, его частицы начинали колебаться. По частоте колебаний ученые определяли величину действующей на них силы.

Для изменения температуры стеклянной пластины использовался луч лазера, который нагревал пластину от комнатной температуры до 330^oС, при этом температура окружающей среды не изменялась. Ученые обнаружили, что при увеличении температуры стеклянной пластинки вдвое, сила Казимира-Полдера увеличивается почти в три раза, сообщает PhysOrg.

В ходе эксперимента была продемонстрирована возможность практического применения конденсата Бозе-Эйнштейна для измерения слабых сил. Кроме того, ученые показали, что при изготовлении различных микроприборов следует учитывать вклад возрастающей при повышении температуры силы Казимира-Полдера.