Co je energie nulového bodu?

Energie s nulovým bodem je malé množství energie, které existuje v celém vesmíru. To je také známé jako energie vakua. Jinak řečeno, energie nulového bodu je nejnižší možná energie, kterou může mít kvantový mechanický fyzický systém, jinak známá jako energie základního stavu. Termín a koncept byl kooptován pseudovědeckými zastánci volné energie v posledních desetiletích, ale původně jej navrhovali Albert Einstein a Otto Stern v roce 1913. Kvantový mechanický systém, který odpovídá energii s nulovým bodem, se nazývá nula- bodové pole.

Existence energie s nulovým bodem byla experimentálně potvrzena v tzv. Casimirově experimentu. Experiment Casimir spočívá v umístění dvou nenabitých kovových desek velmi blízko sebe ve vakuu. Citlivé vybavení ukazuje, že mezi nimi existuje nepatrná přitažlivost - nebo někdy, odpor, a to i v naprosté absenci jakékoli jiné síly.

To lze vysvětlit pomocí virtuálních částic, které neustále blikají dovnitř a ven z nich čtyřikrát za sekundu kolem desek. Stupeň separace mezi deskami omezuje typ částic, které mohou blikat do existence, a pokud jsou desky velmi blízké, vytváří to čistý tlak dovnitř. Když jsou destičky umístěny 10 nanometrů (asi 100násobek průměru atomu) od sebe, tlak je ekvivalentní přibližně 1 atmosféře.

Energie s nulovým bodem, jak se projevuje Casimirovým efektem, je velmi malá, takže je velmi pochybné, že by bylo možné využít k vytvoření zařízení „s volnou energií“, protože lidé tvrdí, že je možné po celá desetiletí. Casimirův efekt je však velmi zajímavým fyzikálním jevem a oblastí aktivního výzkumu. Protože Casimirův efekt se stává dominantní silou působící na měřítkách velmi krátké délky v nepřítomnosti elektromagnetických nábojů, je pochopitelné, že je velmi důležité pro navrhování malých strojů, včetně mikromaček a nanomachinů.

Jeden časný výpočet velikosti energie s nulovým bodem spočítal, že celková energie v jednom kubickém metru vakua by stačila k vaření všech oceánů světa. Toto číslo mohlo inspirovat nefyziků, aby si představovali, že by bylo možné snadno využít k výrobě volné energie. Ukázalo se, že tento výpočet je v rozporu s prvním zákonem termodynamiky a s naším chápáním kosmologie vesmíru. Nezohledňuje, že počáteční hodnota energie u Velkého třesku by se s rozšiřováním vesmíru postupně snižovala. Toto zmatení vedlo k hlavnímu úsilí mezi fyziky o vytvoření modelu energetické hustoty s nulovým bodem, který je v souladu s pozorováním.