納米粒子中奇怪的力！

轉載自：煎蛋網

近期新墨西哥大學物理與天文學系助理教授Alejandro Manjavacas領導的國際團隊在物理評論快報上發表了一篇論文，揭示了一種物質世界微小的尺度上影響粒子的奇怪的力。該項目的合作者還包括倫敦國王學院的Francisco Rodríguez-Fortuño，西班牙光子科學研究所的F. Javier García de Abajo以及倫敦國王學院的Anatoly Zayats。

納米粒子中奇怪的力

該發現與理論納米光學和量子理論中的卡西米爾效應有關。卡西米爾效應是指真空中兩片平行的平坦金屬板之間存在吸引力，是由電磁波的漲落造成的。按照經典物理學，真空不會對其中的物體產生任何作用力。然而，如果通過量子場理論看待真空，真空中充斥著光子，對物體產生微小但有時可能很重要的作用力。

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Manjavacas說道：「這些研究十分重要，因為我們正在進行納米技術研究，在這樣的尺度和距離下這些類型的作用力可以主導所有的事情。我們知道卡西米爾力的存在，因此我們試圖做的是弄清楚他們對十分微小的粒子的整體影響。」

納米粒子在靠近平板旋轉時會受到側向卡西米爾力，Manjavacas的研究提出了相應的解析表達式，擴展了卡西米爾效應。

想象一個微小的球體(納米粒子)在平板上方旋轉。當球體受到光子的撞擊減速時，旋轉還會導致球體側移。在我們的物理世界中，球體和平板之間需要有力才能橫向移動。然而，納米世界並不遵守這一套規則，球體和平板之間無需接觸即可移動。

Manjavacas說道：「納米粒子受到橫向的作用力，就像是跟平板接觸時的那樣子，雖然事實上兩者是分離的。這是一個奇怪的反應，但可能對工程師具有重要的影響。」

雖然這個發現可能似乎比較含糊，但對於從事納米技術產業的研究者十分有用。作為工作的一部分，Manjavacas說他們知道了可以通過改變粒子與平板的距離控制作用力的方向，有助於開發更好的保健、計算或者其他方面的納米產品。

Manjavacas整個研究所涯都致力於卡西米爾力的研究，這個項目和最新發表的成果只是進一步研究的一部分。2013年Manjavacas被授予馬德里康普斯頓大學的博士學位，此後便一直在美國萊斯大學做博士后，直到2015年才來到新墨西哥大學。