Casimir-tyhjiö on fysikaalisen tyhjiön muoto kapeissa rakoissa ja kapillaareissa, joiden ominaisuudet eroavat tavallisesta fysikaalisesta tyhjiöstä vapaassa tilassa, erityisesti Casimir-tyhjiössä sähkömagneettisten aaltojen (valon) vaihenopeus on suurempi kuin nopeus valoa tavallisessa tyhjiössä ( Scharnhorst-efekti ). Syynä tähän vaikutukseen on Casimir-ilmiö .
Aaltojen nopeus riippuu väliaineen ominaisuuksista, jossa ne etenevät. Erityinen suhteellisuusteoria väittää, että massiivinen kappale on mahdotonta kiihdyttää valon nopeuden ylittävään nopeuteen tyhjiössä. Samaan aikaan teoria ei oleta mitään erityistä arvoa valonnopeudelle. Se mitataan kokeellisesti ja voi vaihdella alipaineen ominaisuuksien mukaan . Yksi esimerkki tällaisesta tyhjiöstä on Casimir-tyhjiö, joka esiintyy ohuissa rakoissa ja kapillaareissa, joiden koko (halkaisija) on jopa kymmenen nanometriä (noin sata kertaa tyypillisen atomin koko). Tämä vaikutus voidaan selittää myös Casimir-tyhjiössä olevien virtuaalihiukkasten määrän vähenemisellä, jotka jatkuvan väliaineen hiukkasten tavoin hidastavat valon etenemistä. Scharnhorstin tekemät laskelmat osoittavat, että valon nopeus Casimir-tyhjiössä ylittää tavallisen tyhjiön nopeuden 10–22 % 1 nm leveällä raolla . Valonnopeuden ylittämistä Casimir-tyhjiössä verrattuna valonnopeuteen tavallisessa tyhjiössä ei ole vielä kokeellisesti vahvistettu tämän vaikutuksen mittaamisen äärimmäisen monimutkaisuuden vuoksi.