Международная группа физиков заявила, что им впервые удалось зарегистрировать так называемый динамический эффект Казимира. Статья пока еще не принята к публикации в рецензируемый журнал, однако ее препринт доступен на сайте arXiv.org.
С точки зрения квантовой электродинамики вакуум представляет собой "море" постоянно рождающихся и исчезающих виртуальных частиц. В связи с этим, например, возникает статистический эффект Казимира – между двумя проводящими незаряженными пластинами, расположенными достаточно близко, возникает притяжение. Оно обусловлено тем, что близкое расположение мешает фотонам некоторой длины рождаться, поэтому вне промежутка виртуальных частиц оказывается больше, и возникает давление на пластины. Эффект был предсказан Хендриком Казимиром в 1948 году, однако экспериментально подтвержден только в 90-х годах прошлого века.
Динамический эффект Казимира основан на похожей идее – движущаяся с достаточно большой скоростью (в идеале – сравнимой со скоростью света) в пространстве проводящая незаряженная пластина, мешает виртуальным фотонам исчезать, "толкая" некоторые из них вперед. В результате наблюдателю такая пластина будет представляться излучающей фотоны. Вместе с тем практическая реализация куска проводника, движущегося сквозь пространство, представляется затруднительной. Например, самая удачная из предложенных схем (2005 год) потребляет огромное количество энергии, требует постоянного охлаждения почти до абсолютного нуля и производит искомые "развиртуаленные" фотоны со скоростью один в день.
В рамках новой работы исследователи обратились к электромагнитному аналогу движущегося в пространстве проводника. Оказалось, что на флуктуации вакуума аналогичным образом (в математическом смысле обе системы просто описывают некие одинаковые граничные условия для области вакуума) действует следующая система – два коротких проводника, соединенных СКВИДом.
При помощи этого устройства ученые заставляли колебаться электрическую длину проводников – величину, которая характеризует количество длин волн, которые могут в таком проводнике распространяться. Примечательно, что физическая длина проводников составляла всего около 100 микрометров, а частота колебаний составляла порядка 11 гигагерц. Вся система была охлаждена до нескольких микрокельвинов.
Благодаря такой высокой частоте, система была эквивалента проводнику, движущемуся со скоростью порядка пяти сотых скорости света. В результате исследователям удалось зарегистрировать рождение фотонов с достаточно большой частотой в микроволновом диапазоне.
Статья "Трение космических аппаратов о флуктуации вакуума" (Одно из следствий динамического эффекта Казимира.)
http://alemanow.narod.ru/pioneer.htm
Квантовые флуктуации вакуума не только способны оказывать давление и подталкивать тела к сближению (статический эффект Казимира), но и могут тормозить космические аппараты из-за того, что движущееся тело "толкает" флуктуации вперед (динамический эффект Казимира). Выведена формула диссипации (потери) кинетической энергии за один период колебания волны де Бройля w=Hhс/v (формула "вязкости физического вакуума"), где H - постоянная Хаббла, h - постоянная Планка, c - скорость света, v - скорость частицы (тела), с помощью которой можно рассчитывать космологическое красное смещение и торможение космических аппаратов (эффект "аномалии Пионеров"). В отличие от исследований, где изучалось влияние флуктуаций вакуума на покоящиеся тела (статический эффект Казимира), в данной работе проведен анализ влияния флуктуаций вакуума на движущиеся тела, где, кроме давления, со стороны флуктуаций еще наблюдается и трение (торможение тел), как одно из следствий динамического эффекта Казимира.