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1948年Casimir指出,由于量子电磁场的零点涨落,真空中电中性的物体之间存在相互作用力,称为Casimir力。Casimir效应对凝聚态物理、量子电动力学、原子物理、分子物理、数学物理和宇宙学的发展都起着推动作用。
1924年,印度物理学家S.Bose将光子作为数量不守恒的全同粒子处理而成功的地推导出了Planck黑体辐射定律,并提出了一个分析光子行为的统计方法。Einstein进一步将Bose的理论推广到有质量的粒子,并预言了在温度足够低的情况下,将发生相变,全部玻色子会凝聚到最低能级上,这就是Bose—Einstein凝聚。Bose—Einstein凝聚被誉为是21世纪最伟大的科学发现之一。
本文分别简要介绍了Casimir效应、Bose—Einstein凝聚及相关的基本理论及其研究进展,以及热场动力学的基本理论及主要思想。重点研究了有限温度下类Casimir效应。采用热场动力学理论,计算有限温度下类Casimir能和类Casimir力,并采用数值计算的方法,给出Casimir力随温度和距离的变化关系。本文的研究不仅开阔了Casimir效应和Bose—Einstein凝聚的理论研究,同时也为Casimir效应和玻色-爱因斯坦凝聚的实验研究工作提供可参考的理论依据。