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FP7

MUFO Risultato in breve

Project ID: 302005
Finanziato nell'ambito di: FP7-PEOPLE
Paese: Francia

Studi geometrici dell’effetto Casimir

In letteratura, il fenomeno del vuoto in transizione in presenza di oggetti macroscopici è chiamato effetto Casimir. Gli scienziati finanziati dall’UE hanno fatto luce su questo aspetto più interessante del vuoto utilizzando il formalismo di multi-diffusione.
Studi geometrici dell’effetto Casimir
Il vuoto, lungi dall’essere privo di elementi, secondo la fisica moderna contiene onde elettromagnetiche di tutte le possibili lunghezze d’onda, le quali non possono essere completamente eliminate. Ciò implica che lo spazio vuoto contiene una certa quantità di energia.

Se degli specchi vengono collocati di fronte l’uno all’altro nel vuoto, alcune delle onde si adatteranno tra di loro, mentre altre non lo faranno. Con l’avvicinarsi delle superfici riflettenti, le onde più lunghe non si adattano. Di conseguenza, la quantità totale di energia nello spazio vuoto tra le piastre sarà leggermente inferiore che altrove.

All’interno del progetto MUFO (Multiscattering formalism: Casimir effect and related topics), finanziato dall’UE, gli scienziati hanno esaminato l’effetto Casimir tra oggetti compatti di differenti geometrie. Il loro studio si è concentrato su piastre, sfere e oggetti assialmente simmetrici.

Gli scienziati MUFO hanno studiato in che modo tali oggetti si attraggono: proprio come avviene per due oggetti tenuti insieme da una stringa allungata, i quali si avvicinano al diminuire dell’energia immagazzinata nella stringa. Inoltre, sono state analizzate le modifiche dell’effetto Casimir tra sfere, corrispondenti ad atomi e disposte lungo l’asse del cilindro.

Gli scienziati hanno scoperto le descrizioni analitiche delle interazioni tra sfere e cilindri alle brevi e lunghe distanze. Un punto chiave nel determinare come tali interazioni dipendono dalla distanza è stato dato dalla propagazione spaziale delle onde elettromagnetiche e dal modo in cui queste vengono sparse in maniera diversa dagli oggetti con diverse geometrie.

Il fondamentale lavoro di Hendrick Casimir, Fritz London e Dirk Polder negli anni trenta e quaranta del secolo scorso aveva identificato le fluttuazioni elettromagnetiche quantistiche come fonte di entrambe le interazioni a breve e a lungo raggio tra oggetti polarizzabili. Gli studi più recenti hanno rivelato le loro modifiche, come per esempio il ritardo e la non-additività.

Il team MUFO ha studiato le fluttuazioni dei campi elettromagnetici sviluppati per via della presenza di dielettrici in un sistema di particelle cariche. Mediante l’uso dell’approssimazione di forza di prossimità, è stato possibile ottenere una più profonda comprensione delle forze di Casimir per i sistemi con o senza equilibrio.

Il lavoro del progetto MUFO dovrebbe spianare la strada verso lo studio di fenomeni di Casimir più complessi. I risultati del progetto potrebbero comportare un impatto profondo per le tecnologie emergenti che coinvolgono i sistemi microelettromeccanici o per l’elaborazione dell’informazione quantistica.

Informazioni correlate

Keywords

Effetto Casimir, vuoto, formalismo di multi-diffusione, onde elettromagnetiche, MUFO
Numero di registrazione: 188712 / Ultimo aggiornamento: 2016-10-26
Dominio: Tecnologie industriali