Força de Casimir ou outro efeito?

27 de outubro, 2023 às 20:06 | Postado em Estrutura da matéria, Interações fundamentais, Mecânica quântica

Prezados, tenho uma incógnita em minha mente. Lendo exaustivamente sobre a força de Casimir, em fontes confiáveis, não dá para deixar de pensar que está força poderia estar relacionada apenas pela própria interação da matéria consigo mesma ou seja as paredes das placas. Existe alguma comprovação científica de que a força não seja simplesmente algo gerado pelas paredes da cavidade ao invés das interação das flutuações quânticas?

A resposta direta para a pergunta “Existe alguma comprovação científica de que a força (de Casimir) não seja simplesmente algo gerado pelas paredes da cavidade ao invés das interação das flutuações quânticas? “ é um simples NÃO .

É possível calcular esta força – a atração entre duas placas condutoras perfeitas, sem recorrer ao método utilizado por Casimir em 1948. Isto é, não é necessário recorrer à flutuação do vácuo. O método utilizado por Casimir, é relativamente mais simples de ser calculado, e de acordo com Casimir, tem origem de uma conversa com Bohr que murmurou algo como “energia do ponto zero” , como citado no livro de P.W. Milloni, “The Quantum Vacuum”, Academic Press, 1994. Neste mesmo livro, Milloni afirma que “a interpretação da Força de Casimir em termos do campo do vácuo é basicamente uma questão de gosto”. Esta afirmação sendo fundamentada em exemplos de cálculos da Força de Casimir, usando abordagens diferentes do utilizado por Casimir em 1948. No entanto, é importante ressaltar que isto não implica que não exista as flutuações do vácuo, mas apenas que para obter a Força de Casimir, não é necessário utilizar o conceito de flutuação do vácuo.

Mas, a existência da Força de Casimir (independente da sua origem), é validada experimentalmente. Em 1958, portanto dez anos após o trabalho de Casimir, M. Sparnaay obteve o primeiro resultado experimental de que esta força existia mas com um erro experimental muito alto, e apenas em 1997 foi realizado um experimento muito mais preciso, comprovando a existência da Força de Casimir. Atualmente, existem experimentos que utilizam detalhes mais realistas dos materiais utilizados (no primeiro trabalho de Casimir, as placas foram consideradas como condutores ideais), e geometrias diferentes do que a de duas placas paralelas. Além de trabalhar com ambientes que não são o vácuo, podendo ter materiais diferentes entre as placas. E isto – a presença de algum material entre as placas – pode fazer com que a força de Casimir seja atrativa ou repulsiva. (Um texto de acesso aberto é A. Stange; D. K. Campbell; D. J. Bishop, Science and technology of the Casimir effect, Physics Today 74(1), 42-48 2021, acesso aberto https://doi.org/10.1063/PT.3.4656 ).