卡西米尔效应中不同方法与模型的批判性讨论

Casimir-Lifshitz 力作用于中性物质体之间，源于物体电极化的（围绕零的）涨落。该力是原子与分子间范德华力的宏观表现。除基础意义外，Casimir-Lifshitz 力在表面物理、纳米技术与生物物理中扮演重要角色。该力的理论有两条不同路径。其一以物体内涨落为涨落电磁场与力的源。其二是基于求解场的本征模，同时假定物质体为被动且无涨落。尽管两条路径历史久远，文献中仍存在一些误解。特别地，有声称（假想）具有严格实介电函数 $\varepsilon(\omega)$ 的材料可产生涨落 Casimir-Lifshitz 力。我们以无推迟情形下力的简单例子回顾并比较两种方法。我们指出，即便在第二种（“面向场”的）方法中，也不得不将无穷小虚部引入介电函数，即引入某种耗散。此外，我们强调 $\varepsilon(\omega)$ 在复 $\omega$ 平面上半平面的解析性并非可行介电函数的唯一要求。还有其他要求。特别地，使用严格实 $\varepsilon(\omega)$（对所有实正 $\omega$）的模型不可容许，并导致各种矛盾与不一致。具体地说，我们对“无耗散等离子体模型”进行了批判性讨论。