p Pesquisadores da Universidade Politécnica Peter the Great St. Petersburg (SPbPU) propuseram uma nova abordagem para descrever a interação de metais com flutuações eletromagnéticas (ou seja, com rajadas aleatórias de campos elétricos e magnéticos). Os resultados obtidos têm aplicações em física fundamental, e para criar nanodispositivos para vários fins. O artigo foi publicado no European Physical Journal C . p A operação de microdispositivos usados ​​na tecnologia moderna é influenciada pela força de Casimir causada por flutuações eletromagnéticas. Esta é a força de atração que atua entre duas superfícies no vácuo. Tal interação entre corpos eletricamente neutros localizados a uma distância de menos de um micrômetro foi teoricamente descrita em meados do século 20 pelo acadêmico Evgeny Lifshitz. Em alguns casos, Contudo, A teoria de Lifshitz contradiz os resultados experimentais. Um paradoxo misterioso foi descoberto no processo de medições precisas das forças de Casimir em nanodispositivos.

p “As previsões da teoria de Lifshitz estavam de acordo com os resultados da medição apenas se as perdas de energia dos elétrons de condução nos metais não fossem levadas em consideração nos cálculos. Essas perdas, Contudo, existir! É do conhecimento comum que a corrente elétrica aquece ligeiramente o fio. Na literatura, esta situação é chamada de quebra-cabeça Casimir, "explica Galina Klimchitskaya, Professor do Instituto de Física, Nanotecnologia e Telecomunicações, SPbPU.

p Os cientistas da Universidade Politécnica levaram em consideração simultaneamente as perdas de energia dos elétrons nos metais e chegaram a um acordo entre as previsões da teoria de Lifshitz e as medições de alta precisão da força de Casimir. Uma nova abordagem, descrevendo a interação de metais com flutuações eletromagnéticas, leva em consideração que existem dois tipos de flutuações:flutuações reais (semelhantes aos campos eletromagnéticos observados), e as chamadas flutuações virtuais que não podem ser observadas diretamente (semelhantes às partículas virtuais que constituem o vácuo quântico).

p "A abordagem proposta leva a aproximadamente a mesma contribuição das flutuações reais para a força de Casimir, como o comumente usado, mas muda significativamente a contribuição das flutuações virtuais. Como resultado, A teoria de Lifshitz está de acordo com o experimento, ao mesmo tempo que leva em consideração as perdas de energia de elétrons em metais, "diz Vladimir Mostepanenko, Professor do Instituto de Física, Nanotecnologia e Telecomunicações, SPbPU.

p Os resultados publicados referem-se a metais não magnéticos. No futuro, pesquisadores planejam estender os resultados a materiais com propriedades ferromagnéticas. Assim, haverá uma oportunidade para cálculos confiáveis ​​e criação de mais nanodispositivos em miniatura operados sob a influência da força de Casimir.