Un modelo teórico describe las fuerzas del vacío cuántico

Un modelo teórico desarrollado por físicos de la Universidad de Barcelona (UB) ha descrito de forma generalizada las fuerzas del vacío cuántico, es decir, la medida de las fuerzas de Casimir-Lifshitz, tanto en experimentos de atracción como de repulsión.

Según ha informado la UB, las fluctuaciones cuánticas del campo electromagnético en el pequeño espacio comprendido entre dos cuerpos neutros originan uno de los fenómenos más intrigantes de la naturaleza: el conocido como efecto Casimir (Hendrik Casimir, 1948), que consiste en la atracción entre estos dos cuerpos.

El efecto Casimir se produce a causa de las fuerzas de Casimir-Lifshitz, que pueden ser tanto de atracción como de repulsión, y cuya existencia se ha podido demostrar experimentalmente, con precisión, durante la última década.

Aunque son despreciables a nivel macroscópico, manifiestan su importancia en la escala nanoscópica.

En un trabajo publicado en la revista «Physical Review Letters», liderado por investigadores de la Universidad de Barcelona, éstos han presentado un modelo teórico que describe adecuadamente la medida de las fuerzas de Casimir-Lifshitz, tanto en experimentos de atracción como de repulsión.

Los investigadores proponen una nueva aproximación para calcular la fuerza de interacción entre dos superficies con una separación del orden de unos pocos nanometros.

Para llevar a cabo su trabajo, han utilizado el concepto de fotón y el principio de incertidumbre cuántica.

Este cálculo también ha permitido superar la dificultad que plantea la configuración geométrica de los sistemas experimentales, con lo que el resultado es una expresión generalizada tanto para fuerzas atractivas como repulsivas y para valores arbitrarios de distancia y de temperatura.

En este trabajo han participado los investigadores Miguel Rubí y Agustín Pérez Madrid, del Departamento de Física Fundamental de la UB, así como Luciano C. Lapas, de la Universidad Federal de Integración Latinoamericana (Brasil).