Какво може да обясни Казимировата космология и Ефектът на Казимир.

Нещо трябва да прави гравитацията отблъскваща в космологични мащаби. Това нещо се наричаше тъмна енергия; описва се от космологичната константа на Айнщайн; и възлиза на около 70% от общата маса на Вселената.

Смята се, че космологичната константа, известна още като тъмна енергия, е причинена от вакуумни флуктуации, но изчисления дават резултати в пълно несъгласие с факта. В ефекта на Казимир вакуумните флуктуации причиняват сили в диелектричните среди, което е много добре описано от теорията на Лифшиц (Leonhardt 2019 Ann. Phys. ( Ню Йорк ) 411 , 167973. (doi:10.1016/j.aop.2019.167973) ).

Освен това теорията изглежда разрешава напрежението между измерената и прогнозираната константа на Хъбъл. Следователно има голям шанс физиката на Казимир да обясни тъмната енергия.

Теорията се основава на идеята, че космологичният вакуум съдържа квантови флуктуации, които могат да създадат ефективно отрицателно налягане, което да компенсира гравитационното привличане и да предизвика ускорено разширение на Вселената.

Казимировата космологична теория.

Казимировата космология е теория за ранната Вселена. Основната идея е, че вакуумът не е празен, а е изпълнен с виртуални частици, които се появяват и изчезват спонтанно. Тези виртуални частици могат да имат реални ефекти, като например да оказват влияние върху разширяването на Вселената.

Една от ключовите идеи на Казимировата космология е, че вакуумната енергия може да играе важна роля в ранната Вселена. Вакуумната енергия е енергията, която е присъща на вакуума, дори и в него да няма материя или радиация. Смята се, че вакуумната енергия може да е отговорна за ранната инфлация на Вселената, както и за тъмната енергия, която е отговорна за ускореното разширяване на Вселената днес.

Казимировата космология е спекулативна теория, но е получила значително внимание от физиците. Тя е в състояние да обясни някои от най-важните наблюдения на ранната Вселена, включително реликтовото лъчение и космическия микровълнов фон.

Ето някои от ключовите характеристики на Казимировата космология:

• Вакуумът не е празен: Вакуумът е изпълнен с виртуални частици, които се появяват и изчезват спонтанно.
• Вакуумната енергия може да играе важна роля в ранната Вселена: Вакуумната енергия може да е отговорна за ранната инфлация на Вселената, както и за тъмната енергия, която е отговорна за ускореното разширяване на Вселената днес.
• Казимировата космология е в състояние да обясни някои от най-важните наблюдения на ранната Вселена: Тя е в състояние да обясни реликтовото лъчение и космическия микровълнов фон.

Казимировата космология е все още в процес на разработка, но е вълнуваща теория, която може да ни помогне да разберем по-добре ранната Вселена.

Ефектът на Казимир

Ефектът на Казимир е квантовомеханично явление, при което се наблюдава привличане между две незаредени, проводящи плочи, поставени на близко разстояние една до друга във вакуум. Привличането се дължи на квантовите флуктуации на електромагнитното поле между плочите.

Как се появява?

• В квантовата механика вакуумът не е празен, а е пълен с виртуални частици, които се появяват и изчезват за много кратък период от време.
• Когато две проводящи плочи са поставени близо една до друга, те влияят на виртуалните фотони между тях.
• Някои виртуални фотони с дължина на вълната, по-голяма от разстоянието между плочите, не могат да съществуват между тях.
• Това води до намаляване на енергийната плътност на вакуума между плочите.
• Тъй като налягането е пропорционално на енергийната плътност, се получава разлика в налягането от двете страни на плочите, което води до привличане.

Свойства на ефекта:

• Силата на привличане е много малка и зависи от разстоянието между плочите, температурата и материала на плочите.
• Ефектът на Казимир е стационарен, тоест не зависи от времето.
• Ефектът е експериментално потвърден с висока точност.

Приложения:

• Ефектът на Казимир може да се използва за микроманипулация на малки обекти.
• Използва се в микроелектромеханичните системи (MEMS).
• Може да има значение за казимировата космология, която се занимава с ранната Вселена.

Вижте по-подробно: researchgate.net