Физики Калифорнийского университета сумели передать тепло в вакууме, не прибегая к излучению. Кажется, что это противоречит законам физики — ведь всем известно из школьного курса физики, что вакуум является идеальной изолирующей средой и тепло не проводит. Однако теперь экспериментально доказано, что это не так.
Ученым удалось передать тепловую энергию от одной пластинки из карбида кремния с золотым напылением к другой. Разница между температурами пластинок толщиной в 300 нанометров составляла 25 °C, в ходе эксперимента температуры выровнялись.
До сих пор считалось, что тепло передается тремя способами: излучением, непосредственным контактом и конвекцией (перемешиванием). Конвекция требует присутствия носителя — жидкости или газа. В исследуемом случае не наблюдалось условий ни для одной из трех возможностей обмена тепловой энергией.
Исследователи объясняют феномен эффектом Казимира. Вакуум постоянно наполнен квантовыми частицами, которые рождаются и исчезают, инициируя вакуумные флуктуации. Тело, обладающее тепловой энергией, вибрирует тем сильнее, чем выше уровень этой энергии. Квантовые частицы перехватили эту энергию от нагретой пластинки и в виде вибрации передали второй. Та получила энергию вибрации и нагрелась.
Раньше было известно другое проявление эффекта Казимира — благодаря присутствию в вакууме частиц, пластинки взаимно притягивались. Расстояния на которых эффект Казимира проявляется в доступном для непосредственных наблюдений виде имеют порядок десятков и сотен нанометров. При этом сила взаимного притяжения обратно пропорциональна четвертой степени расстояния — на расстояниях порядка 10 нанометров это давление сопоставимо с атмосферным.
