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カシミール・リフシッツ効果
関連トピック：
場の量子論
カシミール効果。空の空間に存在するエネルギーが 2 つの物体の間に小さな力を生成する可能性がある電磁放射の量子論から生じる効果。 この効果は 1948 年にオランダの物理学者ヘンドリック・カシミールによって最初に仮定されました。
音響学では、バイオリンの弦の振動は、弦の端の間の距離によって定義される正規振動モードの組み合わせに分解されます。 振動電磁場は、そのようなモードの観点から説明することもできます。たとえば、金属箱内の真空中で起こり得るさまざまな定在波場です。 古典物理学によれば、ボックス内に場が存在しない場合、通常モードではエネルギーは存在しません。 しかし、量子論は、箱の中に磁場がない場合でも、真空には依然として、それぞれがゼロ点エネルギーと呼ばれる小さなエネルギーを持つ標準振動モードを含んでいることを予測しています。 カシミールは、壁が非常に接近した閉じた箱内のモードの数は壁の間の空間によって制限され、その数が外側の空間の数より小さくなることに気づきました。 したがって、ボックス内の合計ゼロ点エネルギーは外側よりも低くなります。 この差により、箱の壁に小さいながらも有限な内向きの力が生じます。 1996 年にアメリカの物理学者スティーブン・ラモローがこの力を初めて測定しました。 引力の大きさは 10 億分の 1 ニュートン未満であり、理論と 5% 以内で一致しました。
1956 年、ロシアの物理学者エフゲニー・リフシッツは、カシミールの研究を異なる誘電特性を持つ材料に適用し、場合によってはカシミール効果が反発する可能性があることを発見しました。 2008年、アメリカの物理学者ジェレミー・マンデイとイタリア系アメリカ人の物理学者フェデリコ・カパッソは、金メッキしたポリスチレン球とブロモベンゼンに浸したシリカ板の間の反発カシミール効果を初めて観察した。 引力カシミール効果によりナノマシンの一部がくっついてしまう可能性があり、この問題の解決策として反発カシミール効果の使用が提案されています。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AB%E3%82%B7%E3%83%9F%E3%83%BC%E3%83%AB%E5%8A%B9%E6%9E%9C
カシミール効果（カシミールこうか、英語: Casimir effect）は物理現象の一つ。
非常に小さい距離を隔てて設置された二枚の平面金属板が真空中で互いに引き合う現象を、静的カシミール効果という。また、二枚の金属板を振動させると光子が生じる。これを動的カシミール効果という。以下では、静的カシミール効果について述べる。
金属板どうしの距離が大きいと効果は極端に小さくなるが、距離が小さければ効果は測定可能な大きさとなる。例えば、距離が 10 nm（原子の大きさの100倍程度）のとき、カシミール効果は一気圧と同じ力を与える。正確な値は表面の幾何学的構造や他の因子に依存する。
カシミール効果は物体仮想粒子の相互作用として表現することができる。効果の大きさは物体の間に介在する量子化された場の零点エネルギーを使って計算できる。現在の理論物理学では、カシミール効果は chiral bag model において重要な役割を果たしている。また応用物理学では、非常に小さい部品を扱うナノテクノロジーの分野でますます重要になっている。