Kaj je energija ničelne točke?

Energija ničelne točke je majhna količina energije, ki obstaja v celotnem prostoru. Znana je tudi kot vakuumska energija. Povedano drugače, energija ničelne točke je najnižja možna energija, ki jo lahko ima kvantno mehanski fizični sistem, sicer znana kot energija osnovnega stanja. Izraz in koncept so v zadnjih desetletjih sprejeli psevdoznanstveni zagovorniki proste energije, vendar sta ga prvotno predlagala Albert Einstein in Otto Stern leta 1913. Kvantno mehanski sistem, ki ustreza energiji ničelne točke, se imenuje ničelna energija. točkovno polje.

Obstoj energije ničelne točke je bil eksperimentalno potrjen v tako imenovanem Casimirjevem eksperimentu. Casimirjev eksperiment je sestavljen iz postavitve dveh nenapolnjenih kovinskih plošč zelo tesno skupaj v vakuumu. Občutljiva oprema razkrije, da je med obema rahla privlačnost – ali včasih tudi odboj, odvisno od razporeditve –, tudi če ni nobene druge sile.

To je mogoče razložiti v smislu navideznih delcev, ki nenehno utripajo in utripajo kvadrilijone krat na sekundo okoli plošč. Stopnja ločevanja med ploščami omejuje vrsto delcev, ki lahko utripajo na obstoj, in če so plošče zelo blizu, to ustvari neto pritisk navznoter. Ko so plošče nameščene 10 nanometrov (približno 100-kratni premer atoma) druga od druge, je tlak enak približno 1 atmosferi.

Energija ničelne točke, kot jo kaže Casimirjev učinek, je zelo majhna, zato je zelo dvomljivo, da bi jo lahko izkoristili za ustvarjanje naprav za »brezplačno energijo«, saj ljudje trdijo, da je to mogoče že desetletja. Casimirjev učinek pa je zelo zanimiv fizikalni pojav in področje aktivnega raziskovanja. Ker Casimirjev učinek postane prevladujoča sila, ki deluje na zelo kratkih lestvicah v odsotnosti elektromagnetnih nabojev, je razumevanje zelo pomembno za načrtovanje majhnih strojev, vključno z mikrostroji in nanomašini.

En zgodnji izračun velikosti energije ničelne točke je izračunal, da bi skupna energija v enem kubičnem metru vakuuma zadostovala, da zavre vse oceane sveta. Ta številka je morda navdihnila nefizike, da so si zaskrbljeno predstavljali, da bi jo lahko zlahka izkoristili za proizvodnjo brezplačne energije. Vendar je postalo jasno, da se zdi, da je ta izračun v nasprotju s prvim zakonom termodinamike in našim razumevanjem kozmologije vesolja. Ne upošteva, da bi se začetna vrednost energije pri Velikem poku postopoma zmanjševala, ko bi se vesolje širilo. Ta zmeda je povzročila velik zagon med fiziki, da bi vzpostavili model gostote energije ničelne točke, ki je skladen z opazovanjem.