El estudio pretende cavar en 'un vacío' o vaciar el espacio en el cual los átomos se mueven, que tiene una densidad de energía intrínseca grande, conocida como la energía de punto cero. La investigación reciente realizada por la Universidad de Leicester en el Centro de Microscopia Virtual y el Centro de Interfaces Nanoscale ha situado la Universidad en una posición clave para avanzar en las formas de medir la fuerza de Casimir en nuevas geometrías.
La fuerza de Casimir es una interacción misteriosa entre objetos que surgen directamente de las propiedades cuánticas del llamado 'vacío'. Dentro de la Física clásica el vacío es una ausencia simple de toda materia y energía, mientras la teoría cuántica nos dice que de hecho el vacío es una masa hirviente de partículas cuánticas que constantemente aparecen y desaparecen de nuestro universo observable. Esto da al vacío una enorme e inimaginable densidad de energía.
El programa, llamado Nanocase, usará un Microscopio de Fuerza Atómico para hacer una precisión muy alta de las medidas de fuerza de Casimir en cavidades no simples y tasar la utilidad de la fuerza en el suministro de un método para la transmisión sin contacto en nano-máquinas.
Chris Binns, Profesor de Nanoscience en la Universidad de Leicester, explica: "la investigación ayudará a vencer un problema fundamental de todas las nano-máquinas, es decir las máquinas cuyos componentes individuales son del tamaño de moléculas, tamaño en el que todo se 'pega' y cualquier componente que entra en contacto se mantiene pegado. Si se puede encontrar un método para transmitir la fuerza a través de un pequeño hueco evitando el contacto, entonces puede ser posible construir nano-máquinas que trabajen libremente.
"Tales máquinas son materia de la ciencia ficción actual y constituyen un largo camino de oscuridad, pero entre sus posibles usos se incluye la capacidad de reconstruir células humanas dañadas a nivel molecular”.
"En cierto modo el valor actual de la energía de punto cero no es importante porque todo lo que sabemos sobre esto está por encima. Según la teoría del campo cuántico cada partícula es una excitación (una onda) de un campo subyacente (por ejemplo el campo electromagnético) en el vacío y sólo podemos descubrir la energía de la onda en sí misma”.
"Una analogía útil es considerar nuestro universo observable como una masa de ondas sobre un océano, cuya profundidad es inmaterial. Nuestros sentidos y todos nuestros instrumentos sólo pueden descubrir directamente las ondas, y parece que la tentativa de probar independientemente lo que está debajo, el vacío en sí mismo, es inútil. Pero no tanto. Hay efectos sutiles de la energía de punto cero que conducen realmente a fenómenos detectables en nuestro universo observable”.
"Un ejemplo es una fuerza, predicha en 1948 por el físico holandés, Hendrik Casimir, que surge de la energía de punto cero. Si usted coloca dos espejos que están uno enfrente del otro en el espacio vacío, estos producen una perturbación en las fluctuaciones cuánticas que causa una presión que los aproxima. "
La nueva instrumentación en la Universidad de Leicester permitirá a los investigadores ampliar las medidas a formas aún más complejas y, por vez primera, buscar un modo de invertir la fuerza de Casimir. Éste sería un descubrimiento revolucionario, ya que la fuerza de Casimir es una propiedad fundamental del vacío y su inversión sería algo parecido a revertir la gravedad. Tecnológicamente esto sólo sería relevante a muy pequeñas distancias pero revolucionaría el diseño de las micro- y nano-máquinas. >de *Leicester Leads Leap Into ‘Inner Space’ Void*. Fantastic voyage: University of Leicester leads international study with potential that is ‘stuff of science fiction’. 30 de junio de 2006
contexto relacionado
> nanocase. 'un proyecto financiado por la e.u. para estudiar una de las fuerzas más fundamentales en el universo: la fuerza de casimir surge directamente de la energía de punto cero cuántica del vacío. el objetivo último del proyecto es usar la fuerza de casimir para producir una transmisión sin contacto en una nano-máquina.'
> eti. 'una organización de financiación privada dedicada a la investigación y a la exploración de nuevas fronteras en la física. sus actividades se centran principalmente en investigaciones sobre varios aspectos del campo de punto cero.'
> universo cuántico: la revolución en la física del siglo veintiuno . 11 de junio de 2004
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