Физика

Одной из причин пристального интереса к эффекту Казимира являются проблемы, которые может этот эффект может создать развитию микромеханики. Недавняя работа израильских ученых, возможно, поможет найти подходы к решению проблемы - утверждается, что в некоторых случаях"казимировское" взаимодействие между телами может быть не притяжением, а отталкиванием.

Эффект Казимира связан с изменением спектра нулевых колебаний электромагнитного поля при появлении определенных граничных условий; в наиболее известном виде он проявляется в притяжении между двумя незаряженными проводящими пластинами, помещенными в вакуум. Несмотря на то, что притяжение между пластинами достаточно мало и становится заметным лишь при достаточно малых расстояниях (менее микрона), эффект Казимира может создать значительные трудности для развития микромеханики. Соответственно, исследования эффекта Казимира представляют отнюдь не только академический интерес, они могут оказаться решающими для перспективы дальнейшей миниатюризации микромеханических устройств.

Ввиду фундаментальной и практической значимости эффекта Казимира недостатка в работающих в этой области исследователях нет. Недавно мы писали, что немецкий ученый П.Бруно показал, что наряду с широко известным обычным эффектом Казимира должен существовать и магнитный эффект Казимира , точнее говоря, должно существовать магнитное взаимодействие между двумя ферромагнитными платинами, обусловленное эффектом Казимира. Правда, в практическом плане предсказанный эффект нас особо обнадежить не может - тоже притяжение, хотя и гораздо более слабое. Более интересным представляется результат недавней работы ученых из Технологического института в Хайфе, которые показали, что казимировское взаимодействие между двумя материалами может быть не только притяжением, но и отталкиванием [1]. Строго говоря, уже почти тридцать лет назад было показано, что взаимодействие между проводящей пластиной и пластиной, сделанной из материала с бесконечной магнитной восприимчивостью, должно являться отталкиванием. Однако в реальности приходится иметь дело с"менее экзотическими" материалами, и именно исследованию параметров материалов, при которых взаимодействие двух тел может являться отталкиванием, посвящена работа израильских ученых.

Исследователи из Хайфы показали, что для диэлектрических материалов с высокой магнитной восприимчивостью неучет коллективных эффектов при рассмотрении межатомных взаимодействий может приводить не только к ошибочной оценке величины силы взаимодействия между макроскопическими телами, но даже к неправильной оценке характера взаимодействия (притяжение - отталкивание). Не менее интересно и то, что при высоких температурах казимировское взаимодействие между двумя телами всегда должно быть притяжением. Следовательно, для ⌠подходящих" материалов при некоторой температуре должно происходить изменение знака силы взаимодействия между двумя телами.

Поможет ли на деле работа израильских ученых развитию микромеханики, пока сказать сложно, но, в любом случае, экспериментаторам стоит поискать материалы с подходящими значениями диэлектрической и магнитной проницаемостей.

1. O.Kenneth, I.Klich, A.Mann, and M.Revzen. Phys.Rev.Lett., v.89, 033001 (2002).

Е.Онищенко.