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卡西米爾效應是什麼

量子電動力學現象

卡西米爾效應是一種量子電動力學現象,由荷蘭物理學家亨德里克·卡西米爾於1948年提出。該效應描述的是在真空中,兩片平行且中性(不帶電)的金屬板之間會出現相互吸引的現象。這種吸引力是由量子場論中的“真空不空”觀念所導致的,即在沒有任何物質存在的真空中,能量仍然會有漲落。卡西米爾效應只有在兩物體的距離非常小時才能被檢測到,例如在亞微米尺度上,該效應導致的吸引力成爲中性導體之間主要的作用力。在10納米間隙上(大約是一箇原子尺度的100倍),卡西米爾效應能產生1個大氣壓的壓力(101.3千帕)。卡西米爾效應在理解上可以看作是金屬導體或介電材料的存在改變了真空二次量子化後電磁場能量的期望值,這個值與導體和介電材料的形狀及位置相關,因此卡西米爾效應表現爲與這些屬性相關的力。