Was ist negative Energie?
Während viele wissen, dass "negative Energie" sich auf das negative Chi, die negative Aura oder auf eine andere schädliche Energie bezieht, die eine Person abgibt, hat der Begriff auch eine wissenschaftliche Definition. Negative Energie basiert auf dem Heisenbergschen Unschärferelation-Prinzip und hat mit den inhärenten Schwankungen der Energie zu tun, die in jedem Energie- oder Magnetfeld vorhanden sind. Diese Form der "exotischen Materie" ist eine höchst unvorhersehbare Kraft, die nachweislich inmitten von Feldern mit null Energie existiert. Obwohl schwer zu identifizieren, wird vermutet, dass diese Art von Energie am Rande von Schwarzen Löchern existiert, und Stephen Hawking hat sie als notwendige Voraussetzung für Zeitreisen genannt.
Das Konzept der negativen Energie wurde 1928 vom britischen Physiker Paul Adrien Maurice Dirac als Bestandteil der Dirac-Gleichung vorgeschlagen. Diese Gleichung wurde entwickelt, um den Standards der speziellen Relativitätstheorie zu entsprechen. In dieser Gleichung beschrieb Dirac, wie Quantenzustände positiver Energie durch negative Energie ausgeglichen würden. Im Allgemeinen gleichen sich diese beiden Energiearten aus. Daher ist eine negative Energieform normalerweise kein beobachtbares Phänomen. Im Falle eines reinen Vakuums werden jedoch negative Energiezustände für alle Atome innerhalb des Vakuums ausgedrückt, während keine positiven Energiezustände ausgedrückt werden. Dieses Konzept wird als Dirac-Meer bezeichnet.
Theoretisch kann sich im Dirac-Meer ein Loch entwickeln, wenn ein streunender Gammastrahl in einem negativen Energiezustand mit Elektronen zusammenstößt und diese in positiv geladene Elektronen umwandelt. Ein solches Loch im Dirac-Meer würde sich anders verhalten als das ursprünglich negativ geladene Elektron. Das neue positiv geladene Elektron wäre ein Beispiel für Antimaterie. Antimaterie sollte daher nicht mit einem negativen Energiezustand verwechselt werden.
1948 prophezeite der niederländische Physiker Hendrick Casimir, dass zwischen zwei ungeladenen, parallelen Platten im Vakuum eine kleine Anziehungskraft bestehen könnte. Sollten die Platten extrem nahe beieinander liegen, wird negative Energie erzeugt, da die Anzahl der elektromagnetischen Wellen zwischen den beiden Platten geringer wird als die des umgebenden Raums. Im Wesentlichen liegt ein negativer Energiezustand vor, wenn die Wellenlängen von Partikeln in einem bestimmten Raumbereich geringer sind als normalerweise gemessen werden kann.
Die Vorhersagen von Casimir wurden in zwei getrennten Experimenten beobachtet. Das erste Experiment fand 1958 statt und wurde von MJ Sparnaay beaufsichtigt. Es brachte Ergebnisse hervor, die mit Casimir's Theorien übereinstimmten. Das zweite Experiment von Steve K. Lamoreaux wurde 1997 durchgeführt. Anstatt zwei Platten für das Experiment zu verwenden, paarte Lamoreaux eine einzelne Platte mit einer anderen Platte, die Teil einer nahezu präzisen Kugel war. Dieses Experiment bestätigte auch die Vorhersagen von Casimir. Während negative Energiezustände möglicherweise nicht beobachtbar sind, wurden sie sowohl theoretisch als auch experimentell nachgewiesen.