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        美科學(xué)家首次測量出卡西米爾斥力

        2009-07-18 07:30:46桂明清
        關(guān)鍵詞:金屬板二者平行

        桂明清

        真空中兩塊平行金屬板之間存在某種吸引力,這種吸引力被稱為卡西米爾力。通常情況下,這種力只會導(dǎo)致物體“相互吸引”,而非“相互排斥”。美國科學(xué)家最近在實驗中成功將這種力轉(zhuǎn)變?yōu)槌饬?,并對其進行了測量。

        這項研究由哈佛大學(xué)工程和應(yīng)用科學(xué)學(xué)院教授費代里科·卡帕索領(lǐng)導(dǎo)??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn),真空中兩塊平行金屬板的表面距離小于100納米時,產(chǎn)生的卡西米爾力十分明顯。如果將其中一塊金屬板置換為硅板,并將它與另一塊金屬板浸入某些流體中,使它們距離非常接近,此時產(chǎn)生的卡西米爾力便是一種斥力。

        為了測量這種斥力,研究人員利用一個表面鍍金的微型球和一塊硅板模擬兩個平行平板。在非常微小的距離內(nèi),二者的表面被認為是幾乎平行的。研究人員將二者浸入無色油狀液體溴苯中,使二者相互靠近,直至卡西米爾斥力開始發(fā)揮作用。此時,研究人員通過測量兩者距離變動時微型球的偏轉(zhuǎn)來測量卡西米爾斥力。

        卡西米爾力非常微弱,但卻可以使納米及毫米尺度的電子元件粘合在一起。例如,在計算機芯片工業(yè),當硅片上的元件小到一定尺度,它們就會粘在一起。如果將卡西米爾引力轉(zhuǎn)化為斥力,這種現(xiàn)象就不會發(fā)生。而且相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用前景將十分廣闊,例如可以用于制造無摩擦軸承等理想設(shè)備。

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