News: Nichts ändert Schwingungen
Der Casimir-Effekt könnte eine wichtige Rolle beim Bau winziger Maschinen spielen, da er zum Beispiel unbewegliche Einzelteile zusammenhalten könnte. Doch wie wirkt er sich auf bewegliche Teile aus? Dieser Frage gingen nun Ho Bun Chan und seine Kollegen von den Bell Laboratories nach.
Dazu bauten sie eine vergoldete Miniaturwippe und regten diese über ein elektrisches Wechselfeld zu gleichmäßigen Schwingungen an. Dabei betrieben sie das elektrische Feld mit der Resonanzfrequenz, bei der die Wippe der Anregung am stärksten folgte und ihre Amplitude maximal war. Die Größe der Resonanzfrequenz ist abhängig von den Systemeigenschaften, also der Bauart der Wippe und ihrer Umgebung. Anschließend senkten die Wissenschaftler eine 200 Mikrometer durchmessende und ebenfalls vergoldete Kugel langsam auf eine Wippenhälfte hinab. Als nur noch wenige hundert Nanometer Kugel und Wippe trennten, zogen sie sich aufgrund des Casimir-Effekts an. Dadurch änderten sich die Systemeigenschaften und auch die Resonanzfrequenz der Wippe.
Da diese nun nicht mehr optimal angeregt wurde, verringerte sich die Amplitude der Schwingung. Also konnten die Forscher die Amplitude der Wippe über ihren Abstand zur Kugel ändern. Durch Nachjustieren der Anregungsfrequenz stellten sie fest, dass sich die Resonanzfrequenz der Wippe bei einer Entfernung von etwa 100 Nanometern um ungefähr 0,7 Prozent verringerte. Damit gelang den Wissenschaftlern der erste Nachweis des Casimir-Effekts bei einem bewegten mechanischen System.
Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.