Co je to negativní energie?

Zatímco mnozí vědí „negativní energii“ odkazovat na negativní chi, negativní auru nebo jinak škodlivou energii, kterou člověk vydá, tento termín má také vědeckou definici. Na základě zásady nejistoty Heisenbergu má negativní energie co do činění s vlastní fluktuace energie, která existuje v jakékoli energetické nebo magnetickém poli. Tato forma „exotické hmoty“ je vysoce nepředvídatelnou silou, která se ukázala, že existuje uprostřed pole nulové energie. Ačkoli je obtížné identifikovat, tento typ energie je spekulován tak, aby existoval na pokraji černých děr, a byl citován jako nezbytný předpoklad pro cestování času Stephenem Hawkingem.

Koncept negativní energie navrhl britský fyzik Paul Adrien Maurice Dirac v roce 1928, jako součást rovnice Dirac. Tato rovnice byla navržena tak, aby byla konzistentní s standardy zvláštní relativity. V této rovnici Dirac popsal, jak by byly kvantové stavy pozitivní energie kompenzovány negativní energiíGy. Obecně se tyto dva typy energie navzájem vyrovná. Negativní forma energie tedy obvykle není pozorovatelným jevem. V případě čistého vakua však budou vyjádřeny negativní energetické stavy pro všechny atomy ve vakuu, zatímco nebudou vyjádřeny žádné pozitivní energetické stavy. Tento koncept je označován jako Dirac Sea.

Teoreticky se může v Dirac moři vyvinout díra, pokud se zbloudilý gama paprsek srazí s elektrony v negativním stavu energie, čímž jej přeměňuje na pozitivně nabitý elektron. Taková díra v Dirac Sea by se chovala opačným způsobem původního, negativně nabitého elektronu. Nový pozitivně nabitý elektron by byl příkladem antihmoty. Antihmota by tedy neměla být zaměňována s negativním stavem energie.

V roce 1948 nizozemský fyzik Hendrick Casimir předpověděl, že sázka může existovat malá atraktivní sílaWeen dva nenabité paralelní destičky ve vakuu. Pokud by desky spočívaly velmi blízko k sobě, vyrábí se negativní energie, protože počet elektromagnetických vln mezi oběma destičkami se stává menší než počet okolních prostorů. V podstatě se negativní stav energie stane přítomen, když jsou vlnové délky částic v určité oblasti prostoru menší než to, co lze normálně měřit.

Předpovědi Casimiru byly pozorovány ve dvou samostatných experimentech. První experiment se objevil v roce 1958 a byl pod dohledem M. J. Sparnaaye. To přineslo výsledky, které byly v souladu s Casimirovými teoriemi. Druhý experiment, Steve K. Lamoreaux, byl proveden v roce 1997. Lamoreaux spíše než použití dvou desek v experimentu spároval jednu destičku s jinou deskou, která byla součástí téměř přesné sféry. Tento experiment také potvrdil Casimirovy předpovědi. Zatímco negativní stavy energie nemusí být pozorovatelné, byly prokázány jako teoreticky as experimentem.