ÖZGE GENÇ 060101060

1. Yrd.Doç.Dr. Jale YILMAZKAYA SÜNGÜ CASİMİR ETKİSİ ÖZGE GENÇ060101060

2. HİÇ OLMAK HİÇLİKTEN GELEN KUVVET

3. Casimir etkisi ilk olarak 50 yıl önce Hollandalı fizikçi HendrikCasimir tarafından keşfedildi…

4. HİÇLİK NEDİR? Felsefi anlamda hiçlik durumundan bahsetmiyoruz Çok sağlam bir kutuyu içerisinde tek bir atom kalmayıncaya kadar boşaltıp, sıcaklığını mutlak sıfır olan -273,15 C ye düşürsek fiziksel anlamda hiçlik elde etmiş buluruz. İki aynayı hiçlikte karşı karşıya yerleştirirsek ne olur? İlk cevabımız "hiç bir şey olmaz" olur oysa hiçlikte bile aynaları birbirine çeken bir kuvvet vardır. İşte bu kuvvete casimir kuvveti, bu olaya da casimir etkisi deniyor.

6. Casimir ilk olarak kolloidçözeltiller üzerinde çalışırken bunu keşfetti. • Kolloid çözeltilerin özelllikleri nötr atom ve moleküller arasında oluşan van der waals kuvvetleri ile açıklanır. • Casimir bazı noktalarda bu açıklamanın yetmediğini farketti ve araştırmalara girişti.

7. Boşluk bile vakum dalgalanmaları ile dolu idi. Aslında vakum dalgalanmaları deneylerle gözlenebilen bir şey. • Örneğin, uyarılmış seviyedeki bir atom uzun süre uyarılmış kalamaz, kendiliğinden foton salarak taban durumuna geri döner. Bu fenomen vakum salınımlarının bir sonucudur. Bir kurşun kalemi parmağınızın ucunda dik durdurmaya çalışın. Eğer eliniz tamamen kararlı ise kalem orada duracak (kalacak), değilse denge bozulacaktır. Fakat çok-çok zayıf bozulma (sapma), kalemi daha kararlı bir denge konumuna getirecektir. Benzer olarak, vakum salınımları uyarılmış bir atomun taban durumuna inmesine sebep olur.

9. Tekrar aynalara dönecek olursak, Ayna örneği bu olayı kavramak için bilinen bir olgu olan elektromanyetizma üzerinde örnek vermek için kullanılıyor. Vakum dalgalanmaları da tıpkı elektromanyetik alanlar gibi kuantum alanlarıdır. vakum dalgalanmaları her frekansta mevcuttur. • Dalgalar aynalar arasında yansır.fakat aynalar arasında yansıdıkça şöyle bir durum olur, Bu alan kendisine tam uyan dalga boyundaki yarım dalgaların iki ayna arasında gidip gelmeleri yüzünden kuvetlenir, diğer dalga boyları ise bastırılır. Aynalar arasındaki basınç, dışarıdakinden daha az olup aynaları birbirine çekiyor. • Aralarındaki uzaklık d ve yüzey alanı A olan iki plaka arasındaki Casimir kuvveti F=(πhc/480)(A/d4 ) bağıntısıyla hesaplanır. • vakum dalgalanmalarında aynalar yerine metal plakalardan bahsediliyor.

12. İki ayna arasındaki kuvvet Casimir kuvveti olarak, bu fenomen ise Casimir etkisi olarak bilinir. Casimir etkisi yıllarca teorik merak konusu oldu. Bu fenomene ilgi son yıllarda daha da arttı. Deneyci fizikçiler, mikro-makinelerin çalışmalarını etkileyen Casimir kuvvetini, çok duyarlı ölçüm aletleri geliştirerek, gözlediler. Bu konuda temel fizik tarafından yeni atılımlar da yapıldı. Bir çok teoriyse, 10 veya 11 boyutlu temel kuvvetlerin bileşik alanlar teorisinde “büyük” fazladan boyutların varlığını öngörmektedir. Onlar, bu boyutların, milimetrenin altındaki uzaklıklarda, klasik Newton kütle çekimini değiştirebileceğini söylüyorlar. Casimir etkisinin ölçümü, çok daha sonra, böyle radikal düşünceleri test etmek için fizikçilere yardımcı olabilir. • Casimir kuvveti her ne kadar tam bir karşı-sezgi gösterirse de, gerçekte iyi anlaşılır. Klasik mekaniğin ilk zamanlarında vakum düşüncesi oldukça basitti. Vakum, bir kabın tüm parçacıklarının (içindeki gazın) boşaltılıp sıcaklığının mutlak sıfıra indirildiği durumdur......

13. 17 Aralık 2006

16. HendrikCasimir(1909-2000) • 15 Temmuz 1909′da Hollanda’da doğdu. Leiden Üniversitesi’nde teorik fizik dalında doktora tezi hazırlayan Casimir, Kuantum Mekaniği, moleküler rotasyonları grup teorileri ile ilgilendi. • 1938′de Leiden Üniversitesinde fizik profösörü olan Casimir,.Endüstride çalışmasına karşın Casimir, teorik fizik alanında dünyanın en önemli isimlerinden biri olarak gösterilir. • Philips Araştırma Laboratuarında 1948′de DickPolder ile birlikte yaptığı çalışmada Casimir Efekti adı verilen ünlü çekim kuvvetini keşfetti. • Casimir, Hollanda’da öldüğünde 90 yaşındaydı.

17. Hollandalı Teorik Fizikçi. Hollanda (1909-2000)

18. Casimir etkisi ve evrim

19. Casimir kuvveti;itici midir? çekici midir? • Kusursuz iki paralel düzlem ayna için, Casimir kuvveti çekicidir . • Fermiyonlar itici bir etki oluştururken, fotonlar gibi tüm bosonlar, çekici Casimirkuvvetini oluştururlar

20. Kaynaklar; www.genbilim.com www.supermeydan.net www.zamandayolculuk.com/ • H.B.G. Casimir, Proc. Kon. Ned. Akad. Wetensch. B51, 793 (1948) • S. Lamoreaux, Phys. Rev. Lett., 78, p5 (1996).