Messung der Casimirkraft in Quecksilber

07/05/2011 - 11:22 von Peter | Report spam
Hallo,


A) Man spanne ein möglichst dünne und möglichst stabile isolierende
Folie auf einen stabilen Rahmen. Man ermittle Gewicht und Volumen der
Anordnung möglichst genau.

B) Man nehme ein hohes Gefàss, das mit Quecksilber gefüllt ist.
Man schiebe den Rahmen von oben vollstàndig in das Quecksilber hinein.

C) Man messe die Auftriebskraft wàhrend des gesammten Vorgangs und
ermittle die Arbeit die dazu aufgewandt werden musste.

Wenn die Folie eine Dicke im µm-Bereich oder darunter hat, und die
Flàche gross genug ist, dann muss die Casimirkraft wesentlich grösser
sein, als bei den bisherigen Versuchen.
Weil bei dem Eintauchen der Folie ja auch die Casimirkraft überwunden
werden musste, muss die Auftriebskraft grösser sein als die
Gewichtskraft des verdràngten Quecksilbervolumens, vorausgesetzt, dass
die Energieerhaltung nicht verletzt wurde.

Weil die Folie wesentlich leichter ist, als das Quecksilber, könnte man
evtl sogar auf einen Rahmen verzichten und die Folie in das Quecksilber
"hineinziehen". Auch andere Anordnungen der Folie z.B. waagerecht, wàren
überlegenswert.

Soweit ich gelesen habe, waren die bisherigen Versuche, die Casimirkraft
zu messen, mit einem Fehler von ca. 15% behaftet und es mussten Kràfte
im Pico-Newtonbereich gemessen werden und vielfàltige Probleme traten da
bei auf. Ausserdem ist es strittig, ob die bisherige Auffassung der
Casimirkraft mit der Energieerhaltung vertràglich ist.

Mit diesem Versuch, den ich vorschlage, sollte es möglich sein, die
offenen Fragen besser zu klàren und die Messgenauigkeit wesentlich zu
steigern.

Da diese Messung sehr gut wiederholbar sein sollte, könnte man auch nahe
am Gefrierpunkt des Quecksibers messen und so die Temperaturabhàngigkeit
ermitteln.

Weil flüssiger Wasserstoff metallisch leitend ist, und auch am absoluten
Nullpunkt nicht gefriert, könnte man auch erwàgen, den Versuch unter
Druck bei Null Grad Kelvin auszuführen.


Peter
 

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#1 Peter
07/05/2011 - 11:39 | Warnen spam
Am 07.05.2011 11:22, schrieb Peter:

Weil die Folie wesentlich leichter ist, als das Quecksilber, könnte man
evtl sogar auf einen Rahmen verzichten und die Folie in das Quecksilber
"hineinziehen".



Z.B könnte man am Boden des Gefàsses eine Achse anordnen. Zunàchst zieht
man die Folie hoch und giesst dann das Quecksilber in das Gefàss.
Dann làsst man die Achse rotieren, so dass die Folieaufgerollt und in
das Quecksilber hineingezogen wird. Dabei muss die Energie, die in dem
"Casimirspalt" gespeichert ist, freiwerden und kann gemessen werden.
Auch die Kraft kann gemessen werden.

Auch andere Anordnungen der Folie z.B. waagerecht, wàren
überlegenswert.

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