Casimir ilmiö tarkastelussa

Olen pahoillani, että avasin uuden keskustelun jo hiljattain avatusta vastaavasta asiasta, mutta en halua älytöntä roskaa mukaan tällaiseen keskusteluun, minkä aihe on mielenkiintoinen ja jopa uusikin.

Casimir ilmiön selittämiseen liittyy se fakta, että on olemassa niin sanottu "kenttä". Tarkemmin jokaista alkeishiukkasta kohden on olemassa ns. kenttä, mikä kattaa koko universumin. Miksi näin on? Se on toisen topikin asia.

Mitä tämä "kenttä" sitten tarkoittaa? Se tarkoittaa tässä yhteydessä sitä, että avaruus on täynnä kentän kvanttihiukkasia, elektroneja, protoneja, fotoneja jne. Ts. on olemassa 1-1 vastaavuus jokaista hiukkasta ja kenttää kohden.

Mutta tyhjiön partikkelit ovat ns. virtuaalisia, mikä tarkoittaa sitä, että ne tulevat "tyhjästä" , ts. partikkelia vastaavasta kentästä noudattaen energian ja ajan epämääräisyys-periaatetta ja katoavat tyhjyyteen (kenttään) takaisin - yleensä hyvin nopeasti. Mutta avaruus on täynnä näitä virtuaalisia hiukkasia koko ajan - ja tämän asian sisäistäminen helpottaa Casimir ilmiön ymmärtämistä huomattavasti. (Ajattele kenttänä vaikkapa kuplivaa muovimattoa, mikä kattaa koko universumin. Se poukkoilee kupliessaan satunnaisesti ja jokainen kupla on virtuaalinen hiukkanen).

Casimir koe lienee tyyliin kaksi metallilevyä lähellä toisiaan tyhjiössä ja jokin outo voima vetää niitä puoleensa, vaikka kummatkaan levyt eivät ole magneettisia.
Koe on todistettu oikeaksi tarvittavan monta kertaa. Kuinka siis teoreettinen fysiikka selittää ilmiön? Sillä faktalla, että universumia täyttää kentät, ts. se on täynnä virtuaalisia hiukkasia.

Metallilevyjen välissä viruaalisten hiukkasten energiat kvantittuvat ja saavat semi-diskreettejä arvoja kun taas levyjen ulkopuolilla energioilla ei ole (ellei niitä rajoiteta) tällaista rajoitetta - joten niiden spektri on jatkuva. En osaa pukea suomen kielelle, mutta levyjen ulkopuolella oleva energia on suurempi, kuin mitä niiden väliin jäävän semi-diskreetin energian määrä. Suuremman energian paine lyö levyt vastakkain.

Kyseessä ei ole kuitenkaan mikään "voima tyhjästä", sillä tarvitaan aina energiaa tuomaan levyt irralleen toisistaan, eli alkuasetelmaansa.