Qual è l'energia a punto zero?
L'energia a punto zero è una piccola quantità di energia che esiste in tutto lo spazio. È anche noto come l'energia del vuoto. In diversa, l'energia a punto zero è l'energia più bassa possibile che un sistema fisico meccanico quantistico può avere, altrimenti noto come energia dello stato fondamentale. Il termine e il concetto sono stati cooptati da sostenitori pseudoscientifici dell'energia libera negli ultimi decenni, ma è stato originariamente proposto da Albert Einstein e Otto Stern nel 1913. L'esperimento di Casimir consiste nel collocare due piastre metalliche non caricate molto da vicino nel vuoto. L'attrezzatura sensibile rivela che esiste una leggera attrazione - o talvolta, la repulsione, a seconda della disposizione - tra i due, anche in completa assenza di qualsiasiAltra forza.
Questo può essere spiegato in termini di particelle virtuali che lampeggiano continuamente dentro e fuori dai quadrilioni di volte al secondo intorno alle piastre. Il grado di separazione tra le piastre limita il tipo di particelle che possono lampeggiare all'esistenza e se le piastre sono molto vicine, ciò crea una pressione netta verso l'interno. Quando le piastre sono posizionate 10 nanometri (circa 100 volte il diametro di un atomo) separati l'uno dall'altro, la pressione è equivalente a circa 1 atmosfera.
L'energia a punto zero come manifestato dall'effetto Casimir è molto piccola, quindi è altamente dubbio che potrebbe essere sfruttato per creare dispositivi di "energia libera", poiché le persone sostengono che è possibile per decenni. L'effetto Casimir è tuttavia un fenomeno fisico molto interessante e un'area di ricerca attiva. Perché l'effetto Casimir diventa la forza dominante che opera su molto breveLe scale di lunghezza in assenza di cariche elettromagnetiche, comprendendo che è molto rilevante per la progettazione di piccole macchine, tra cui micromachine e nanomachine.
Un primo calcolo dell'entità dell'energia a punto zero ha calcolato che l'energia totale in un metro cubo di vuoto sarebbe sufficiente per bollire tutti gli oceani del mondo. Questa cifra potrebbe aver ispirato i non fisici a immaginare malinconicamente che potrebbe essere facilmente sfruttato per produrre energia libera. È diventato chiaro che questo calcolo sembra contraddire la prima legge della termodinamica e la nostra comprensione della cosmologia dell'universo. Non tiene conto del fatto che il valore iniziale dell'energia al Big Bang diminuirebbe progressivamente man mano che l'universo si espandeva. Questa confusione ha portato a un'importante spinta tra i fisici per stabilire un modello della densità di energia a punti zero coerente con l'osservazione.