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Titolo: L'effetto Casimir e la gravità.

Mi sembra che tra l'effetto Casimir e la gravità, ci siano alcune
analogie.
  Mettiamo a confronto quello che succede tra due piastre (o lamine)
nell'esperimento di Casimir e tra due masse, la terra e la luna, nella
gravità.
  In entrambi i casi abbiamo due oggetti e una forza che li spinge
l'uno verso l'altro.
  Questo potrebbe farci pensare all'esistenza di un'attrazione
reciproca tra i due corpi, tant'è che anche Newton si lasciò ingannare
e, fino all'avvento di Eintein, si ritenne corretto il bimomio gravità/
attrazione. Poi si scoprì che non c'era alcuna attrazione e che la
gravità derivava dalla curvatura dello spazio-tempo, quindi da
qualcosa di esterno rispetto alle masse. "Lo spazio dice alla materia
come muoversi".
  Anche nel caso delle due piastre dell'esperimento Casimir, la forza
che tende ad avvicinarle, non deriva dalla reciproca attrazione, ma
dalla spinta, proveniente dall'esterno, che si origina dal vuoto. In
realtà, la spinta non avrebbe alcuna conseguenza se le quantità di
vuoto presenti da una parte e dall'altra, rispetto a ciascuna piastra,
fossero equivalenti, perché, in tal caso, si compenserebbero e si
annullerebbero a vicenda. Infatti otteniamo l'effetto solo quando
accostiamo le due piastre, rendendo in tal modo differenti le quantità
di vuoto presenti all'esterno e all'interno. La maggiore quantità di
vuoto esterno produce una maggiore pressione sulle piastre, che sono
spinte l'una contro l'altra. Forse potremmo affermare che il vuoto
dice alle piastre come muoversi. In ogni caso, l'effetto Casimir è una
prova che il vuoto possiede la capacità di provocare una spinta.
  Anche la terra e la luna si ritrovano ad avere, tra loro, una minore
quantità di spazio vuoto rispetto all'esterno. E anche nel loro caso,
agisce una forza (la gravità), che ha, come nell'effetto Casimir, la
direzione e il verso che vanno dal vuoto maggiore al minore.
  Ritenete anche voi che queste analogie esistano effettivamente?
  Nel caso affermativo, ritenete che si tratti di una casualità o che
derivino da una comune origine che sta alla base dei due fenomeni?
Luigi Fortunati

 derivino da una comune origine che sta alla base dei due fenomeni?
Salve,
l'"energia del vuoto" costituisce una delle numerose difficoltà nei 
tentativi di "armonizzazione" delle teorie sulla gravità con la teoria 
quantistica dei campi. Non sono d'accordo su alcuni paragoni che hai 
fatto fra gravità e effetto Casimir, comunque potrebbero interessarti, 
sempre che io non abbia frainteso il tuo post, i seguenti recentissimi 
articoli:
http://arxiv.org/PS_cache/quant-ph/pdf/0702/0702061.pdf
THE CASIMIR EFFECT IN RELATIVISTIC QUANTUM FIELD THEORIES
V. M. MOSTEPANENKO
"We review recent developments in the Casimir effect which arises in 
quantization volumes restricted by material boundaries and in spaces 
with non-Euclidean topology. [...] We conclude with new constraints on 
non-Newtonian gravity obtained using the results of latest Casimir force 
measurements and compare them with constraints following from the most 
recent gravitational experiments."
Per una visione piuttosto critica di alcuni presunti miti originatisi 
(secondo l'autore) sull'energia del vuoto e sulla costante cosmologica:
http://arxiv.org/PS_cache/gr-qc/pdf/0604/0604062.pdf
Vacuum Energy: Myths and Reality
G. E. VOLOVIK
"We discuss the main myths related to the vacuum energy and cosmological 
constant, such as: [...]; the vacuum energy depends on the vacuum
content; [...] zero-point energy of the vacuum between the plates in 
Casimir effect must gravitate, that is why the zero-point energy in the 
vacuum outside the plates must also gravitate [...]"
Infine ti segnalo (se già non la conosci) una suggestiva lezione, dal 
punto di vista qualitativo, del Prof. John D. Barrow di un paio di anni 
fa il cui transcript si trova in giro in Internet: "Much Ado About 
Nothing". Niente di quantitativo, ma sempre molto piacevole da rileggere.
http://www.gresham.ac.uk/event.asp?PageId=4&EventId=258
Ciao,
Paolo

 Paolo
Grazie per aver risposto.
Leggerò certamente tutto quello che mi hai suggerito.
Se avrai tempo e voglia di farmelo sapere, mi farebbe piacere
conoscere quali sono i paragoni su cui non sei d'accordo.
Ciao.
Luigi.

Che delusione!
Mi aspettavo che qualcuno mi aiutasse a capire i miei errori, ma ho
ricevuto solo una risposta da parte di Paolo, che cortesemente mi ha
detto che non è d'accordo su alcuni paragoni, però, non specificando
quali, ha lasciato intatti i miei dubbi.
Forse la colpa è mia perché ho messo troppa carne al fuoco, mentre
avrei dovuto essere più stringato, per consentire una risposta
semplice e veloce, anche se, per la verità, si poteva anche
estrapolare una singola frase errata e rispondere solo a quella,
dicendo: "questa cosa non va bene".
Allora provvedo a semplificare, estrapolando solo l'effetto Casimir e
formulando la prima domanda per una risposta VERO o FALSO, come fanno
in quella trasmissione televisiva di medicina, e sperando che qualcuno
di voi voglia contribuire, rispondendo.
Dai libri divulgativi e da internet, ho visto che sulle due piastre
dell'esperimento Casimir, sono disegnate frecce più grandi
dall'esterno verso le piastre, mentre le analoghe frecce dell'interno
verso l'esterno, sono più piccole. E vero o falso che questo significa
che il vuoto esterno esercita una maggiore pressione rispetto
all'interno e di conseguenza tende ad avvicinare le due piastre?

fortuna...@gmail.com
 ha scritto:

Direi a tutti, se consideri che l'effetto Casimir viene previsto da 
particolari condizioni del campo elettromagnetico di seconda 
quantizzazione (per usare una definizione coerente con il periodo 
storico in cui Casimir formulò per la prima volta la previsione 
dell'effetto, nel 1948) in presenza di dielettrici o conduttori. Tieni 
presente anche la dipendenza dalla disposizione relativa dei corpi e 
dalla loro forma; nel complesso, mi sembra che si tratti di 
caratteristiche del tutto inattese nelle tue analogie con la gravità.
A livello qualitativo inoltre metterei l'accento sulla differenza di 
scala a cui l'effetto gravitazionale e l'effetto Casimir diventano 
sperimentalmente osservabili. :-)
Ciao,
Paolo

 quantitą di spazio vuoto rispetto all'esterno.
Perchč?

 Perchè?
Mettiamola così, se voglio verificare quanto vuoto c'è intorno alla
terra, lancio un raggio in ogni direzione. L'ultimo raggio che
ritorna, mi indica la direzione in cui il vuoto è maggiore. Il primo,
invece, mi indica la direzione dove il vuoto è minore. Non avrei dubbi
che il primo raggio a tornare sarebbe quello riflesso dalla luna.
Se tracciamo una retta che va dal centro della terra al centro della
luna, la distanza tra i due punti, se non vado errato, è circa di
150.000 Km, e corrisponde, più o meno, allo spazio vuoto tra terra e
luna.
Se misuriamo le distanze sulle prosecuzioni della stessa retta, da una
parte e dall'altra, verso l'esterno, i km di vuoto, prima di
incontrare altre masse, sono molto di più.