martes, 17 de enero de 2012

El Efecto Casimir.


El Efecto:
Cuando dos placas metálicas de carga nula y de masa despreciable se colocan paralelas entre sí en el vacío, SE ATRAEN. 

- Se atraen ¿por Gravedad? 
- No, no se atraen por gravedad, tienen masa despreciable.
- ¿Algún proceso electromagnético? 
- Las placas tienen carga nula. 
- ¿Ondas solares? 
- Qué tienen que ver las ondas solares con esto? ¿Qué blog estás leyendo? 
- Ok, algo no funciona, porque sin carga sin masa, en el vacío... ¿se atraen?
- Sí, se atraen y por ahí el truco está en el vacío. Cuando uno habla de vacío en cuántica, no es que no pasa nada o no hay nada. En el vacío, aunque el promedio de la energía es cero hay un montón de partículas y antipartículas que se crean y se destruyen en entre sí. Hay fotones que salen de la nada y vuelven a la nada, pero si hacés un promedio, la energía resultante es cero.
- ...
- ¿Hola?

El efecto Casimir sucede cuando el espacio entre dos placas es tan pequeño que, de todas las ondas que hay dando vuelta, sólo algunas entran entre las dos placas. Como afuera hay mas ondas que adentro, se produce una fuerza que lleva a las placas a juntarse.

¿Cómo entendemos esto? Las ondas que caracterizan los  fotones y las partículas subatómicas están limitadas a las mismas reglas que las otras ondas, como las cuerdas de tu guitarra.



Cuando una onda no está atada a ningún punto fijo, oscila en todas las maneras que se le canten. Como el mar picado, todas las ondas pueden encontrar su lugar en el mar abierto, no hay nada que se lo impida.

Cuando se trata de un lugar cerrado, las ondas tienen que cumplir la condición de contorno que fija la pared. La pared no se mueve, como la punta de la cuerda de tu bajo que está fija y no va a moverse por más fuerte que toques (así que por favor dejá de tocar que son las 3 de la mañana). Esa punta de la cuerda limita las ondas y frecuencias a las que puede vibrar la cuerda y después, cuando vos la tocás (mal) suena en una superposición de esas ondas permitidas.

Acá es donde entra la diferencia. Afuera de las placas las ondas no tienen nada que las restrinja, se chocan contra la pared y funcionan como el agua contra la costa o la pared de una pileta, por lo que cualquier tipo de onda puede estar afuera.

Adentro de las dos placas, las ondas están acotadas como entre los bordes de tu bajo y los tipos de onda que pueden entrar ahí son sólo los que entran perfecto entre las dos paredes. Acá es donde entendiste todo y me decís que afuera hay bocha de ondas y adentro sólo algunas, entonces las de afuera hacen mas fuerza que las de adentro y las placas se acercan. ¿No? Bueno, eso es lo que pasa.

Un poco como cuando los flacos de la platea vip en un recital se dan cuenta que los locos de la popular van a empujar las vayas y empujarlos a todos contra el frente con champagne y todo.

Pero hay un mejor ejemplo, cuando dos botes están cerca, las olas alrededor de los botes son libres como el sol y los pájaros y nada las limita, pueden moverse y saltar en la forma y frecuencia que se les ocurra, por algo el mar es símbolo de libertad y todo eso. Pero las olas que se forman entre los dos barcos están limitadas por los dos barcos, entonces la cantidad de ondas que hay afuera es obscenamente mayor que la que hay dentro, haciendo exactamente lo mismo que Casimir: empujando las placas una contra otra.

No le presten atención a las flechas que se alejan de los barcos, el chabon que hizo el dibujo debe haber pasado mucho tiempo como profesor. Por alguna razón le pareció mas importante mostrar el caracter expansivo de las ondas en vez de la fuerza atractiva entre los dos botes. Porque si, a el le pagan por enseñar, no porque vos aprendas.

Video sobre Casimir.





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