Китайцы предсказали гигантский эффект Казимира в метаматериалах

Китайские физики предсказали гигантский эффект Казимира в метаматериалах. Статья ученых принята к публикации в журнале Optics Letters, а ее препринт доступен на сайте arXiv.org.

С точки зрения квантовой электродинамики вакуум представляет собой "море" постоянно рождающихся и исчезающих виртуальных частиц. Если две проводящие незаряженные пластины поместить на достаточно близкое расстояние, то фотонам с некоторыми длинами волн станет сложно рождаться между ними, поэтому вне пластин частиц оказывается больше, чем внутри. Из-за этой разницы возникает давление на пластины. Несмотря на то, что эффект был предсказан в 1948 году, зарегистрировать его удалось только в 90-х годах прошлого века.

В 2010 году физикам удалось установить, что в так называемом пространстве де Ситтера (это своего рода релятивистский аналог обычной сферы) эффект Казимира будет много сильнее, а, значит, его можно будет легче зарегистрировать. В свою очередь для реализации этого пространства ученые предложили использовать метаматериалы. Это класс наноструктурных материалов, свойства которых определяются преимущественно структурой, а не составом. Раньше такие материалы уже использовались для моделирования черной дыры, конца времени и абсолютно черного тела.

В рамках новой работы ученым удалось не только показать, что практическое создание материала, предложенного в работе 2010 года, является крайне сложной задачей, но и предложить собственный, более реалистичный вариант метаматериала с гигантским эффектом Казимира. В частности, они утверждают, что их материал может быть изготовлен послойно (предыдущий материал нужно было делать из вложенных друг в друга сфер).