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EFECTO CASIMIR


El efecto Casimir es un fenómeno célebre en mecánica cuántica. ¡Sin embargo su análogo en física clásica existe!. Fue predicha en 1978 por Michael Fisher y Pierre Gilles de Gennes. Físicos alemanes la han medido directamente por primera vez.
Para comprender lo que han hecho los investigadores, debemos volver al origen del concepto de campo de fuerza en física.
En física, un campo de fuerza es definido por el valor de la fuerza que puede ejercer en todos los puntos del espacio sobre una partícula. Así, para definir el campo electromagnético, consideramos un fluido de partículas cargadas en el espacio, y las ecuaciones de Maxwell del electromagnetismo son implícitamente las ecuaciones que dan el movimiento de tal fluido cargado en respuesta a las fuerzas electromagnéticas. Así como los movimientos de los fluidos son combinaciones de rotaciones, de traslaciones y dilataciones, los diferentes términos de las ecuaciones de Maxwell dan expresiones para índices de rotación y de dilatación en un fluido cargado sometido a campos eléctricos y magnéticos.
Podemos ir más lejos con esta imagen de fluido. En efecto, éste puede resultar de la condensación de un gas, y aunque se emplea una descripción continua para las ecuaciones de un campo, nunca es el límite de una descripción discreta de partículas. Así, los fenómenos vinculados a la transición de fase líquido/gas pueden intervenir en una descripción precisa de una teoría de los campos, particularmente en teoría cuántica de los campos. Es por eso que existe una mecánica estadística de los campos.
El campo de las transiciones de fase en física clásica es muy rico. Existe en particular un fenómeno importante que es el de los fluidos críticos. Cuando un gas se transforma en líquido, en ciertas condiciones de temperatura y de presión, aparecen en general dos fases, líquida y gaseosa, transformándose una en la otra al mismo tiempo. Es entonces que unas burbujas de líquido y de gas aparecen y desaparecen como consecuencia de las fluctuaciones térmicas y crecen y desminuyen con arreglo a la dirección en la cual la transición de fase evoluciona. Al final, no habrá más que líquido o gas.No obstante, existe para un fluido una temperatura y una presión que define lo que se llama el punto crítico, el tamaño de las fluctuaciones es entonces macroscópico. El fluido no es ni verdaderamente un gas ni verdaderamente un líquido y basta un pequeño cambio de presión, por ejemplo, para que directamente el fluido pase en bloque a una única de las fases.
Resulta que las fluctuaciones clásicas en este estado son análogas a las de un campo cuántico. En particular, debería ser posible realizar el análogo del efecto Casimir como Pierre-Gilles de Gennes y Michael Fisher lo predijeron con sistemas que posean el análogo del punto crítico con dos fases constituidas por dos líquidos.