卡西米尔效应（Casimir effect）指在真空中两平行的平坦金属板之间的吸引压力，这种压力是由两平板所夹几何空间的虚粒子（virtual particle）数目比正常时的数目减小造成的。
卡西米尔效应
按照宇宙“零点能”场-模型图，真空是空荡荡的。但根据量子电动力学（在非常小的规模上描述宇宙行为的理论），没有再比卡西米尔效应虚粒子说更加荒谬的了。卡西米尔认为，真空中到处充满“零点能”的电磁能，这正是麦克莱希望加以利用的能量。“零点能”中的“零”指的是，如果把宇宙温度降至绝对零度（宇宙可能的最低能态），部分能量就可能保留下来。物理学家对宇宙究竟有多少能量仍存在分歧，但麦克莱已经计算出，大小相当于一个质子的真空区所含的能量可能与整个宇宙中所有物质所含的能量一样多。
平行板电容器在辐射场真空态中存在吸引力的现象称为卡西米尔效应。考虑一个辐射的电磁场，根据波粒二象性，辐射场可以看作是光子气，而光子气可看作是电磁辐射场的简谐振动。电磁场量子化后，可把辐射场哈密顿写成二次量子化的形式。
可见对每个振动模式k，都有零点能（真空能）存在，这个结果是引入场量子化后的自然结果。由于真空能量的存在可以带来实验可观测的卡西米尔效应，可考虑一对距离为a的平行板电容器放在辐射场中，边界条件为：随平行板距离增大，所允许的振动模式越多，因此平行板电容器之间由于真空能量的存在而存在一种吸引力，称卡什米尔力。反之如果认为不存在真空能，则没有这种力。在具体的计算过程中，由于U（a）的积分（求和）是发散的，为得到收敛的结果，数学上可以人为地引入一个切断因子。
1948年，荷兰物理学家亨德里克·卡西米尔提出了一项检测这种能量存在的方案。从理论上看，真空能量以粒子的形态出现，充满着几乎各种波长的粒子．但卡西米尔认为，如果使两个不带电的金属薄盘紧紧靠在一起，波长较长的波就会被排除出去。于是金属盘外的其它波就会产生一种使金属盘相互聚拢的力，金属盘靠得越近，两者之间的吸引力就越强，这就是所谓的卡西米尔效应。1996年，物理学家首次对它进行了测定，实际测量结果与理论计算十分吻合。
环境是人类生存的主要因素，利用自然造福人类的想法源于人类的一种深刻的、遗传的本能。制造出一个在分子尺度上工作的机械（马达、感应器、或者计算机等），是科学家和工程师长期以来的理想。但其微观行为可以植入一个更大的结构，在人眼不能直接看到的地方进行工作。例如康奈尔大学的研究者用电子束在硅晶片上雕刻了一把比头发丝直径的二十分之一还细的吉他。现在微型器件的尺寸缩小到了纳米量级，卡西米尔力在设计和构造中的作用引起了普遍重视。当距离小于几十纳米时，和其他力相比，卡西米尔力占主导地位，变成了强吸引作用，本来可移动的部件粘结在一起，可移动元件坍缩到本来不动的元件上，这正是设计家希望看到的结果。
2009年，哈佛大学的研究小组宣布测量到了排斥性的卡西米尔力。他们采用金、溴苯和硅组成的系统，在材料的光学误差范围内得到了与理论相一致的结果。这个实验表明，只要适当选择材料的光学性质，由液体所分离的两固态界面之间就可能产生排斥性力，从而可以克服微型器件的粘附困难。
氢的贮存是替代石油的氢动能学的关键所在，使得氢贮存机制非常重要。碳纳米管是一个包含几层同心六边形的石墨柱壳的纳米系统，由于单壁碳纳米管对氢贮存的潜在应用，原子和碳纳米结构之间的卡西米尔力的研究变得非常紧迫。计算表明，氢原子和分子处于多壁碳纳米管内部比外部更优先。这个结果对在碳纳米结构中贮存氢赋予了更大的希望。
卡西米尔效应理论的特别之处在于，两金属板之间的吸引压力和排斥力与习惯认识恰好相反。由诺贝尔奖获得者Eric Cornell领导的小组，证实了Evgeny Lifschitz于1955年预言的温度可以影响卡西米尔力，---当两个物体之间距离只有五百万分之一米时才会体现出相互吸引的力。这一发现增加了人们对卡西米尔力的理解，它使得除了牛顿引力和粒子标准模型预言的相互作用力无法探测之外，其它实验桌上的小型实验可能存在的微弱相互作用都可以进行探测。
附：真 空 极 化 效 应
所谓的真空极化效应（vacuum polarization ），即粒子-真空相互作用的效应。意思是说，由于量子涨落效应，宇宙会随机产生虚弦对，而当周围有一巨大的力场时（比如黑洞），会拆散虚弦对而产生真实粒子。
按照近代物理学的观点，真空不是虚空，而是量子场系统的基态，具有复杂的结构。处于基态的量子场在不断地振动，具有零点振动能，并且具有相互作用（包括自作用），真空中各种量子场不断地有各种虚粒子在产生、消失和转化。从某种意义上讲，真空像是介质，类似于电磁学中电场对电介质的极化，真空与外电磁场的相互作用产生真空极化。真空极化反过来会影响粒子的性质，导致可观测的后果。
氢原子能级的兰姆移位和电子的反常磁矩是其典型的两个实例。实验观测的结果与量子电动力学考虑真空极化效应的计算结果，在非常高的精度上完全相符合，证实了真空极化效应。
在量子力学里，真空并不意味着没有任何场、粒子或能量。量子真空是一种能量为最低的状态，它只是被称作“真空”而已，实际上能量严格为零的状态是不可能存在的。
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