Fysikere måler lille kraft, der begrænser, hvor langt maskiner kan krympe

Fysikere ved National Institute of Standards and Technology (NIST) har målt en lille kraft, der begrænser, hvor langt maskiner kan krympe. Kraften, kaldet Casimir-kraften, er forårsaget af kvanteudsvingene i vakuumet, og den bliver stærkere, når objekter kommer tættere på hinanden.

Casimir-styrken er ikke ny, men den har været svær at måle præcist. I den nye undersøgelse brugte NIST-holdet et par små guldkugler til at måle kraften. Kuglerne blev suspenderet i et vakuumkammer, og forskerne brugte en laser til at måle kraften mellem dem.

Holdet fandt ud af, at Casimir-styrken var lidt stærkere end hvad der blev forudsagt af teorien. Denne forskel kan skyldes, at guldkuglerne ikke var helt glatte, og overfladernes ruhed øgede kraften mellem dem.

Den nye måling af Casimir-styrken er vigtig, fordi den giver en bedre forståelse af grænserne for miniaturisering. Efterhånden som maskiner bliver mindre, vil Casimir-kraften blive stærkere, og det vil med tiden blive umuligt at bygge maskiner, der er mindre end en vis størrelse.

Casimir-styrken er ikke den eneste grænse for miniaturisering. Der er også andre faktorer, såsom størrelsen af ​​atomer og molekyler, der i sidste ende vil begrænse, hvor små maskiner kan være. Casimir-styrken er dog en af ​​de grundlæggende grænser, der skal tages i betragtning, når man designer fremtidige teknologier.

Forskerholdet omfatter NIST-fysiker Steven Lamoreaux og postdoc-forsker Mike Sepaniak. Deres resultater er offentliggjort i tidsskriftet Physical Review Letters.