¿Cuál es la energía de punto cero?
La energía de punto cero es una pequeña cantidad de energía que existe en todo el espacio. También se conoce como energía de vacío. Dicho de manera diferente, la energía de punto cero es la energía más baja posible que puede tener un sistema físico mecánico cuántico, también conocido como la energía del estado fundamental. El término y el concepto han sido cooptados por los defensores pseudocientíficos de la energía libre en las últimas décadas, pero fue originalmente propuesto por Albert Einstein y Otto Stern en 1913. El sistema mecánico cuántico que corresponde a la energía de punto cero se llama campo de punto cero. El experimento Casimir consiste en colocar dos placas metálicas sin carga muy juntas en el vacío. El equipo sensible revela que hay una ligera atracción, o a veces, repulsión, dependiendo de la disposición, entre los dos, incluso en la ausencia completa de cualquierotra fuerza.
Esto puede explicarse en términos de partículas virtuales que parpadean continuamente dentro y fuera de la existencia cuadrillones de veces por segundo en todas las placas. El grado de separación entre las placas limita el tipo de partículas que pueden parpadear en la existencia, y si las placas están muy cerca, esto crea una presión neta hacia adentro. Cuando las placas se colocan 10 nanómetros (aproximadamente 100 veces el diámetro de un átomo) aparte del otro, la presión es equivalente a aproximadamente 1 atmósfera.
La energía de punto cero manifestada por el efecto Casimir es muy pequeña, por lo que es muy dudoso que pueda aprovecharse para crear dispositivos de "energía libre", ya que las personas han estado afirmando que es posible durante décadas. Sin embargo, el efecto Casimir es un fenómeno físico muy interesante y un área de investigación activa. Porque el efecto Casimir se convierte en la fuerza dominante que opera en muy cortoEscalas de longitud en ausencia de cargas electromagnéticas, entendiendo que es muy relevante para diseñar máquinas pequeñas, incluidas micromáquinas y nanomáquinas.
Un cálculo temprano de la magnitud de la energía de punto cero calculó que la energía total en un metro cúbico de vacío sería suficiente para hervir todos los océanos del mundo. Esta figura puede haber inspirado a los no físicos a imaginar con nostalgia que podría aprovecharse fácilmente para producir energía libre. Sin embargo, quedó claro que este cálculo parece contradecir la primera ley de la termodinámica y nuestra comprensión de la cosmología del universo. No tiene en cuenta que el valor inicial de la energía en el Big Bang disminuiría progresivamente a medida que el universo se expandiera. Esta confusión ha llevado a un impulso importante entre los físicos para establecer un modelo de la densidad de energía de punto cero que es consistente con la observación.