Analizy geometryczne efektu Casimira
Obecnie fizycy uważają, że próżnia nie jest bynajmniej pusta, gdyż zawiera fale elektromagnetyczne o wszystkich możliwych długościach, których nie da się całkowicie wyeliminować. Oznacza to, że pusta przestrzeń ma pewną ilość energii. Jeżeli umieścimy w próżni ustawione na przeciwko siebie zwierciadła, część fal wpasuje się między nie, a część nie. W miarę zbliżania się do siebie powierzchni odbijających dłuższe fale przestaną się mieścić między nimi. W efekcie całkowita ilość energii w pustej przestrzeni między płytkami będzie nieco mniejsza niż gdzie indziej. W ramach finansowanego ze środków UE projektu MUFO (Multiscattering formalism: Casimir effect and related topics) naukowcy badali efekt Casimir zachodzący między niewielkimi obiektami o różnych geometriach. Badanie skupiało się na płytkach oraz sferach i obiektach symetrycznych w osi. Uczestnicy inicjatywy MUFO przyjrzeli się wzajemnemu przyciąganiu tych obiektów — przypominającemu sytuację, gdy dwa przedmioty połączone żyłką zbliżają się do siebie w miarę zmniejszania się energii nagromadzonej w żyłce. Ponadto, przeanalizowano zmiany efektu Casimira między sferami, odpowiadającymi atomom i umieszczonymi wzdłuż osi cylindra. Uczeni znaleźli analityczne opisy oddziaływań między sferami i cylindrami przy krótkich i długich odległościach. Kluczowym aspektem dla określenia zależności tych oddziaływań od odległości była przestrzenna propagacja fal elektromagnetycznych oraz to, w jak różny sposób są one rozpraszane od obiektów o różnych geometriach. W swoich przełomowych pracach przeprowadzonych w latach 30. i 40 ub. wieku Hendrick Casimir, Fritz London i Dirk Polder zidentyfikowali kwantowe fluktuacje elektromagnetyczne jako źródło krótko- i długodystansowych oddziaływań między spolaryzowanymi obiektami. Najnowsze badania ujawniają ich modyfikację, na przykład opóźnienie czy brak addytywności. Zespół MUFO zbadał wahania pól elektromagnetycznych powstających ze względu na obecność dielektryków w układzie naładowanych cząstek. Dzięki zastosowaniu przybliżenia siły bliskości udało się dokładniej poznać działanie efektu Casimir w układach będących w stanie równowagi i braku równowagi. Projekt MUFO powinien utorować drogę badaniom nad bardziej złożonymi zjawiskami Casimira. Omawiane prace będą miały bardzo istotne znaczenie dla nowych technologii, wykorzystujących systemy mikroelektromechaniczne lub kwantowe przetwarzanie informacji.
