martes, 28 de noviembre de 2006

Efecto Casimir Dinámico

Creo que ya he hablado alguna vez del efecto Casimir. Se trata de un efecto que puede explicar algunas de las propiedades de la "materia oscura". Como sabeis la materia oscura se introduce para explicar la estructura del universo que observamos, teniendo en cuenta las abundancias relativas de las partículas del universo. El efecto fué predicho en 1948 por el físico teórico holandés Hendrik Casimir.
Se trata de lo siguiente. ¿Qué ocurre si ponemos dos lámina paralelas muy cerca una de la otra en el vacío? Pues en principio, si son eléctricamente neutras sólo sentiran la atracción gravitatoria. Sin embargo, debido a las fluctuaciones cuánticas aparece el efecto Casimir. Entre ambos planos sólo puede haber ondas de tal manera que la distancia entre ambas placas sea un múltiplo entero de las longitudes de onda. Es decir, se seleccionan ciertos tipos de ondas de las fluctuaciones, se limitan. Fuera del espacio entre las placas, esto no ocurre. El resultado es que aparece una fuerza neta de atracción.

La fuerza, es proporcional al área de la sección de los espejos y se incrementa 16 veces cada vez que la distancia, d, entre los espejos se reduce a la mitad. Dos espejos con un área de 1 cm2 separados por una distancia de 1 µm tienen una Fuerza de Casimir atractiva de unos 10-7 N ( aproximadamente el peso de una gotita de agua de medio milímetro de diámetro). Aunque esta fuerza podría parecer pequeña, a distancias por debajo de un micrómetro la fuerza de Casimir se convierte en la mayor fuerza entre dos objetos neutros. De hecho a separaciones de 10 nm (unas cien veces el tamaño normal de un átomo) el efecto Casimir produce el equivalente a 1 atmósfera de presión.

Parece ser que este efecto ya se observó macroscópicamente hace unos cuantos cientos de años cuando había mucho oleaje y estaban demasiado cerca dos barcos. Terminaban estrellándose, debido al mismo efecto pero con las olas como ondas.
En el CSIC se ha estado investigando el efecto dinámico del efecto Casimir.


Bibliografía

Un artículo sobre el efecto Casimir, de physicsweb
El Efecto Casimir: Una Fuerza de la Nada
Nota de prensa, CSIC