Effetto Casimir sperimentale

Effetto Casimir - Seconda Parte
(aspetti sperimentali e tecnologici)
Gruppo B. Riemann
Francesco Di Noto, Michele Nardelli
Abstract
In this paper we show some experimental and technology
aspects about Casimir’s effect
Riassunto
Nella prima parte di questo lavoro (Rif. 1) abbiamo trattato
l’effetto Casimir principalmente dal punto di vista teorico
In questa seconda parte lo tratteremo dal punto di vista
sperimentale (migliori risultati di laboratorio rispetto a quelli
precedenti, , proposte di esperimenti futuri, ecc.) e anche dal punto
di vista tecnologico (nuove possibili applicazioni , ecc.)
Dopo la prima parte, teorica, tratteremo ora dell’aspetto
sperimentale e tecnologico dell’effetto Casimir .
1
Iniziamo riportando un brano dell’articolo
L’effetto Casimir, del Dott. Angelo Petralia, sul sito
www.webalice.it/angelo.petralia/casimir.html
L'EFFETTO CASIMIR
Nel 1948 Hendrick Casimir mostrò che una delle conseguenze
dell'energia di punto zero del campo è il sorgere di una piccola forza
attrattiva tra due piastre parallele, perfettamente conduttrici e prive di
carica.
L'esatta forma delle piastre non era importante, lo era la vicinanza
grazie alla quale era possibile trascurare gli effetti associati alle
estremità. Inoltre assunse che le piastre fossero perfettamente
conduttrici così che la componente del campo elettrico parallela alle
piastre svanisse su di esse. Le piastre dovevano essere così ravvicinate
da permettere soltanto alle piccole fluttuazioni di sopravvivere tra di
esse, mentre quelle più grandi rimanevano escluse.
La maggior forza, esercitata sulle superfici esterne delle piastre, è
data dal fatto che le piccole fluttuazioni interne ed esterne si bilanciano,
cosa che non avviene per le grandi fluttuazioni poichè presenti solo
all'esterno, la forza risultante spinge le piastre l'una verso l'altra.
L'effetto è stato misurato con una buona precisione da Steve K.
Lamoreaux, nel 1996, che riuscì a valutare la forza realizzando un
opportuno pendolo a torsione.
Dr. Angelo Petralia
-ENERGIA DI PUNTO ZERO: ALCUNI ASPETTI FISICI ED ASTROFISICI
-IL PROBLEMA DEL CORPO NERO
- L'ENERGIA DI PUNTO ZERO DI EINSTEIN
- L'ENERGIA DI PUNTO ZERO NELL'ELETTRODINAMICA QUANTISTICA
- L'EFFETTO CASIMIR
- MASSA INERZIALE E MASSA GRAVITAZIONALE
2
- L'INERZIA
Ma anche, dal sito
wpage.unina.it/bimonte/ricerca.htm :
Principali argomenti dell'
ATTIVITÀ SCIENTIFICA
Effetto Casimir
L'effetto Casimir per metalli reali
Uno dei problemi più dibattuti negli anni recenti è quello di valutare le correzioni alla forza Casimir,
dovute alla conduttività finita delle pareti della cavità, ed alla temperatura finita del sistema. Metodi
di calcolo differenti danno risultati assai differenti (le differenze sono dell'ordine del 100 %), per
separazioni dei piatti dell'ordine di un micron, ed a temperatura ambiente. Nella referenza riportata
è stato mostrato che una misura del flusso di calore tra due superfici metalliche poste ad una
distanza di una frazione di micron, può fornire informazioni essenziali per la risoluzione del
problema.
G. Bimonte, "A theory of electromagnetic fluctuations for metallic surfaces and van der Waals
interactions between metallic bodies", Phys. Rev. Lett. 96, 160401 (2006)
Effetto Casimir in cavità superconduttrici
E' stato mostrato che la transizione superconduttiva di un film, posto all’interno di una cavità
metallica, determina una variazione dell’energia di Casimir della cavità, che può essere misurata
determinando il campo magnetico che distrugge la superconduttività del film. Si tratta di un
approccio innovativo allo studio in laboratorio dell’influenza dell’energia di vuoto su una
transizione di fase, argomento di grande interesse in Cosmologia. Nel 2004 l’INFN ha approvato e
finanziato l’esperimento ALADIN, volto a verificare l’effetto. Il Dott. Bimonte partecipa a tale
esperimento.
Riferimenti:
G. Bimonte, E. Calloni, G. Esposito, L. Rosa, “Variations of Casimir energy from a
superconducting transition”, Nucl. Phys. B 726 (2005), 441.
3
G. Bimonte, E. Calloni, G. Esposito, L. Milano, L. Rosa “Towards measuring variations of Casimir
energy by a superconducting cavity”, Phys. Rev. Lett. 94, 180402 (2005).
G. Bimonte, E. Calloni, L. Di Fiore, G. Esposito, L. Milano, L. Rosa
Da “TECNOLOGY REVIEW ITALIA” , sito
www.technologyreview.it/index.php?p=article&a=950
“N. 4 Luglio Agosto 2007 :
Nanomacchine levitanti
Invertire la direzione di una forza quantomeccanica potrebbe consentire ai nanostrumenti
di evitare di aderire l’un l’altro, o addirittura di levitare.
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Al diminuire delle dimensioni degli strumenti meccanici verso scale nanometriche, questi subiscono uno strano effetto
quantomeccanico che fa aderire le loro parti mobili. Dei fisici teorici all’Università di St. Andrews, Scozia, hanno trovato
un modo di invertire l’effetto, producendo nanomacchine senza attrito.
I sisgtemi microelettromeccanici contemporanei, utilizzati negli accelerometri, negli attivatori di air-bag e negli switch
ottici che trasferiscono la luce da una fibra all’altra, hanno parti in movimento separate di circa un micrometro. Questa
distanza potrebbe presto scendere a poche centinaia di nanometri. A queste distanze, una forza quantomeccanica nota
come forza di Casimir, troppo debole per essere evidente a distanze più grandi di un micrometro, diviene significativa. I
ricercatori Ulf Leonhardt e Thomas Philbin dell’Università di St. Andrews, hanno calcolato che un materiale
costruito appositamente può invertire la direzione dell’effetto Casimir. Interponendo una lente di tale materiale
tra le parti in questione eliminerebbe l’attrito facendo respingere le parti invece che facendole attrarre. I calcoli
suggeriscono che la repulsione potrebbe essere resa sufficientemente forte da far levitare le parti coinvolte.
Questo tipo di manipolazioni dell’effetto Casimir potrebbe portare a strumenti senza attrito.
Queste cosiddette “lenti perfette” non hanno nulla in comune con le lenti di vetro convenzionali. Sono invece fatte di
metallo lavorato su una struttura periodica. Le lenti di vetro come quelle delle macchine fotografiche non sono in
grado di risolvere dettagli di un oggetto più piccoli della lunghezza d’onda della luce incidente. Le lenti perfette non
hanno questi limiti. Piegano o riflettono la luce in direzione opposta a quella dei materiali ordinari, tipo acqua o vetro.
I ricercatori si aspettano che le lenti perfette porteranno a DVD a più alta densità, a microscopi a risoluzione ultraelevata,
in grado di visualizzare oggetti di dimensioni nanometriche e a comunicazioni a fibra ottica più veloci.
4
L’evidenziatura in rosso è nostra per sottolineare i riferimenti
all’effetto Casimir, e le “lenti” di metallo da magnetizzare ai fini
della nostra proposta sperimentale.
Altri lavori si possono consultare alla voce “Effetto Casimir” di
Google.
Anni fa è stato pubblicato un libro:”La barriera magnetica” da un
certo Giuseppe Ferlini, ora deceduto. L’Autore sosteneva che
avvicinando lentamente due magneti, si otteneva uno strano
effetto collegabile al teletrasporto (Rif.2 )
L’esperimento è stato ripetuto in Italia, ma i risultati non si sono
ripetuti, e l’idea sembra essere stata abbandonata
Tuttavia, essa avrebbe delle somiglianze con l’effetto Casimir:
-magneti vicinissimi nell’esperimento Ferlini con produzione di
energia negativa ed effetti macroscopici visibili (nebbiolina verde,
sparizioni (teletrasporto?) di oggetti, in questo caso una maschera
antigas. Il teletrasporto, specialmente quello di tipo metrico
(Rif 3- Il teletrasporto la via metrica), sarebbe possibile con la
5
produzione di buone quantità di energia negativa -piastre
vicinissime nell’effetto Casimir , con piccole quantità di
energia negativa negli esperimenti già effettuati, e potenzialmente
migliorabili per ottenere maggiore energia negativa, utilizzabile al
momento per altri scopi poiché probabilmente ancora insufficiente
per esperimenti di teletrasporto.
Quindi ci potrebbe essere benissimo qualcosa in comune tra le due
forze, e proponiamo un esperimento misto, con piastrine
metalliche tradizionali, ma più o meno magnetizzate: il risultato
potrebbe essere una maggiore energia negativa creata da tale
esperimento, nella misura prevista dalle formule esposte nella
prima parte, più una certa quantità misurabile dovuta al campo
magnetico indotto nelle due piastrine.
Se il risultato sarà positivo in tal senso, si potrà quindi
perfezionare l’aspetto teorico, e di conseguenza anche quello
sperimentale, combinando insieme effetto Casimir ed aspetto
magnetico nelle proporzioni ottimali. Le possibili applicazioni
6
tecnologiche verranno dopo, sia nel campo di quelle già note, sia ,
si spera, nel campo del teletrasporto, inizialmente anche di
piccoli oggetti, ed in modo più efficiente del teletrasporto
quantistico (adatto per il momento alle particelle o al massimo ad
atomi e molecole), o del solo teletrasporto magnetico ( Rif. 4 brevetto americano)
Conclusioni
Concludendo, la via sperimentale sull’effetto Casimir è ormai
aperta, e la nostra proposta sperimentale di coinvolgere il
magnetismo nelle piastre da laboratorio potrebbe portare a
nuovi e interessanti risultati, sia teorici che pratici, e quindi
successivamente e possibilmente brevettabili
Riferimenti
1) “On some equations concerning the Casimir Effect Between World-Branes
in Heterotic M-Theory and the Casimir effect in spaces with nontrivial
topology. Mathematical connections with some sectors of Number Theory.”
Michele Nardelli 1, 2 , Francesco Di Noto
2) teletrasporto paranormale
a cura di Vittorio Baccelli
7
Sul sito: baccelli1.interfree.it/teletrasportoparanormale.pdf
Accenno all’esperimento Ferlini, pag. 4:
“Conosciamo insieme il portale dimensionale di Ferlini.
Il portale dimensionale di Ferlini o come lo definì lui, barriera magnetica, e un vero e
proprio sistema di phase shifting che permette di collegare la dimensione che per
convenzione definiamo fisica con altre dimensioni del multiverso olografico. Ferlini
la definì barriera magnetica perchè fondamentalmente e questo ciò che è... un muro
magnetico che vibra a una specifica frequenza e che costituisce uno squarcio
dimensionale.
Vediamo ora come e fatto materialmente il portale. La costruzione del portale alla
Ferlini e molto semplice concettualmente e non richiede ne circuiti pilota ne
componenti elettroniche... si basa solamente su quattro magneti permanenti
posizionati tra loro sui quattro punti cardinali.
I quattro magneti sono disposti ai quattro punti cardinali con i poli alternati, i
magneti sono fissati su dei supporti a slitta mossi da una vite senza fine in modo che
sia possibile regolarne finemente la distanza reciproca. Nell’esperimento Ferlini usò
magneti molto grandi di acciaio che pesavano diversi quintali ciascuno... in teoria la
dimensione dei magneti dipende dalla dimensione dell’area che si vuole influenzare e
quindi per aree più piccole basta usare magneti più piccoli e sicuramente più pratici.
Questo significa che in teoria non servono grosse potenze per creare un portale in una
zona piccola e lo deduciamo dallo stesso racconto di Ferlini sulla sperimentazione
che fece con questi magneti ad U…”
Commento: se al posto dei magneti di G.B. Ferlini (descritte nel suo libro
“La barriera magnetica” Ed. Mediterranee, 1986) si mettessero le piastre
usate per l’effetto Casimir, ma ora leggermente magnetizzate, potrebbe
emergere un effetto misto per la produzione di energia negativa, e
possibilmente più efficace e rilevabile con le opportune misurazioni.
3) TELETRASPORTO “La via della metrica”
Gruppo Eratostene, in sezione “Articoli sulla Fisica Matematica
8
4) altranews.blogspot.com/2011/06/brevettato-il-teletrasporto.html
“ Brevettato il teletrasporto
“ Sembra incredibile, ma mentre tutti ci chiediamo se siano possibili
viaggi alla Star Trek qualcuno ha pensato bene di brevettare il modo
per farlo!
La notizia mi ha sconvolto non solo per la portata dell’argomento, ma
anche e soprattutto perché i termini usati nel brevetto non li capisco e
dubito che riuscirò a farlo nei prossimi 100 anni.
Ma sono sicuro che tra i miei lettori la maggioranza è esperta di
iperspazio e curvatura spazio-tempo, quindi non mi resta che
augurarvi buona lettura…
Sistema completo di teletrasporto per corpi
United States Patent Application 20060071122
Kind Code A1
St. Clair, John Quincy 6 aprile 2006
Sommario
Generatore di onde gravitazionali ad impulsi che teletrasporta un
essere umano attraverso l'iperspazio da una posizione all'altra…”
Altri riferimenti
5)
Teleportation Physics Study - Eric W. Davis - Warp Drive Metrics 4849 San
Rafael Ave. Las Vegas, NV 89120 August 2004 al sito:
www.fas.org/sgp/eprint/teleport.pdf
Con, a pag. 10, un accenno all’effetto Casimir.
“..These are the Einstein equations. Equations (2.10a-c) imply that (for ∂Ω convex)
we are dealing with negative surface energy density and negative surface tensions.
This result is in fact the primary matterenergy requirement for traversable wormholes,
as was proved by Morris and Thorne (1988), and later by Visser (1995), within the
paradigm of classical Einstein general relativity. The negative surface tension
(= positive outward pressure, a.k.a. gravitational repulsion or antigravity) is needed
to keep the throat open and stable against collapse. The reader should not be alarmed
at this result. Negative energies and negative stress-tensions are an acceptable result
both mathematically and physically, and they manifest gravitational repulsion
(antigravity!) in and around the wormhole throat. One only needs to understand
9
what it means for stress-energy to be negative within the proper context. In general
relativity the term “exotic” is used in place of “negative.” The effects of negative
energy have been produced in the laboratory (the Casimir Effect is one example)…
6)
Massimo Teodorani , Teletrasporto, Macroedizioni, (Capitolo 3)
Con accenno (pag.2) al teletrasporto magnetico, anche questo
basato sull’energia negativa, ottenuta anche con l’effetto Casimir,
sebbene in più piccola quantità:
“…Del resto lo stesso Davis propone anche l’uso di potenti campi magnetici per
produrre l’energia negativa necessaria per il teletrasporto. E comunque il fatto che
proprio il più grosso laboratorio di ricerca della più potente forza aerea del mondo,
abbia incaricato un fisico di studiare la fattibilità del teletrasporto in tutte le sue
possibili modalità, deve far riflettere per lo meno un po’…”
Il problema sembra essere proprio l’energia negativa (chiamata
anche materia o energia esotica) , prodotta artificialmente tramite
campi magnetici o effetto Casimir; in natura sembra prodotta dai
buchi neri, e per questo considerati un varco verso altre
dimensioni o altri punti del nostro stesso universo, tramite i
cosiddetti ponti di Rosen – Einstein, vedi glossario finale).”
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