Mi okozza a Casimir-erőt?

Meggyőzően bizonyítja a van-nincs fotonok létezését a Casimir-hatás. Képzeljünk el

két párhuzamos fémlemezt. Ismert az elektromosságtanból, csak olyan elektromágneses tér létezhet két

fémlemez között, amely a lemezeken eltűnik. Ezért a lemezek között nem lehet a hullámoknak akármilyen

a hullámhossza, csak olyan megengedett, ahol a lemezeken a hullámok amplitúdója nullának adódik. Ezért a

legnagyobb előforduló hullámhossz a lemezek közötti távolság kétszerese, ekkor éppen egy félhullámhossz

van a lemezek között. Ennek a fele, harmada, negyede, stb. lesz, a többi megengedett hullámhossz.

Egy lemezre eső foton, ha a lemezről visszaverődik, a lendület megmaradásának értelmében lendületet

adnak át a lemeznek, azaz erőt gyakorol rá. Ez a jelenség jól ismert, egy szabadon lebeg˝o tükör az általa

visszavert fény hatására elmozdul.

Egy van-nincs fotonok mint hullám úgy viselkedik, akár egy valódi foton. Ha a teljesen üres térbe két

párhuzamos lemezt rakunk, ez megváltoztatja a térben kipattanó és eltűnő van-nincs fotonok viselkedését,

ugyanis a két lemez között csak a fent megadott hullámhosszú fotonok szerepelhetnek. Mivel a lemezeken

kívül lévő térben a van-nincs fotonok hullámhosszára nincs hasonló kikötés, ezért a lemezekbe kívülről

több van-nincs foton ütközik, mint belülről. Ez a lemezeket összefelé nyomó erő felléptéhez vezet. Kísérletileg

is kimutatták ezt az erőt és nagysága éppen akkora, amekkorát Casimir, a jelenség felismerőjének

kvantum-elektrodinamikai számolása előrejelzett.