Na czym polega to zjawisko? Można je wyjaśnić jako przyciąganie zachodzące między dwiema pozbawionymi ładunku elektrycznego płytami. Te są wykonane z przewodnika, a motorem napędowym przyciągania jest różnica ciśnienia oddziałujących cząstek wirtualnych oddziałujących na płyty.
Czytaj też: Ten napęd kwantowy ma naginać prawa fizyki. Poznaliśmy wyniki kluczowego testu
I choć teoretyczne założenia takiego eksperymentu Casimir zaproponował już wkrótce po drugiej wojnie światowej, to w praktyce zostały one zaprezentowane dopiero pod koniec ubiegłego stulecia. Tylko czy poczynione postępy mogłyby doprowadzić do faktycznych korzyści? Okazuje się, że jak najbardziej, a skorzystać mogłyby na tym podróże kosmiczne.
Zacznijmy od tego, że dla każdego rodzaju cząstki istnieje pole kwantowe. I choć nie możemy ich dostrzec, to wiemy, że bezustannie wibrują i brzęczą. Gdy energii dostarczanej przez wibracje jest wystarczająco, pojawiają się cząsteczki. I odwrotnie: gdy dochodzi do zaniku pól, także i cząsteczki znikają. Gdy dwie takowe zaczynają na siebie oddziaływać, interakcje dotyczą w rzeczywistości dwóch fragmentów pól kwantowych.
Wykorzystując efekt Casimira inżynierowie mogliby zaprojektować napęd, który pozwoli osiągnąć prędkość światła
Wróćmy do efektu Casimira. Gdy skleimy ze sobą dwie metalowe płytki, pola kwantowe pomiędzy nimi będą wykazywały długości fal ich wibracji o idealnym dopasowaniu. O ile między płytami będzie występowała nieskończona ilość wibracji, tak między nimi będzie ich mniej (choć wciąż będzie to nieskończona ilość). Jak to możliwe? Jak wyjaśnia Paul Sutter, odejmując jedną wartość od drugiej otrzymamy liczbę skończoną. Będzie to znaczyło, że na zewnątrz występuje więcej drgań kwantowych niż wewnątrz.
Dlaczego? Bo pola kwantowe na zewnątrz dociskają je do siebie. Oczywiście efekt jest ten bardzo słaby – na tyle słaby, że dopiero w 1997 roku naukowcy weszli w posiadanie instrumentów, które pozwoliły na wykrycie tej różnicy. Efekt Casimira jest brany pod uwagę przy projektowaniu miniaturowych czujników o wysokiej czułości. Bez wiedzy o występowaniu wspomnianego zjawiska, moglibyśmy uzyskać przekłamane wyniki pomiarów nawet o tym nie wiedząc.
Czytaj też: Z Nowego Jorku do Londynu w 90 minut? Ten samolot zaoferuje zupełnie nowy komfort podróżowania
Niektórzy naukowcy twierdzą, że efekt Casimira można byłoby wykorzystać na inne sposoby. Na przykład inżynierowie z Uniwersytetu Kolorado w Boulder stworzyli urządzenia wytwarzające energię powstającą najprawdopodobniej za sprawą fluktuacji kwantowych energii w punkcie zerowym. W takich okolicznościach prąd elektryczny jest wytwarzany pomiędzy dwiema warstwami metalu. W ramach dalszych postępów możliwe powinno stać się stworzenie napędu przyszłości – być może takiego, który pozwoli na osiągnięcie prędkości światła. Poza tym w grę wchodzi ulepszanie nanostruktur i budowanie urządzeń lewitujących. A wszystko to w oparciu o zjawisko, o którym świat usłyszał tuż po zakończeniu drugiej wojny światowej.
