Hva er negativ energi?

Mens mange kjenner "negativ energi" for å referere til den negative chi, negative auraen, eller på annen måte skadelig energi som en person gir fra seg, har begrepet også en vitenskapelig definisjon. Basert på Heisenberg usikkerhetsprinsippet, har negativ energi å gjøre med de iboende svingningene i energi som finnes i ethvert energi eller magnetfelt. Denne formen for "eksotisk materie" er en svært uforutsigbar kraft som har vist seg å eksistere midt i felt med null energi. Selv om den er vanskelig å identifisere seg, spekuleres denne typen energi til å eksistere på randen av sorte hull, og har blitt sitert som en nødvendig forutsetning for tidsreiser av Stephen Hawking.

Begrepet negativ energi ble foreslått av den britiske fysikeren Paul Adrien Maurice Dirac i 1928, som en komponent i retningslinjen. Denne ligningen ble designet for å være konsistent med standardene for spesiell relativitet. I denne ligningen beskrev Dirac hvordan kvantetilstander med positiv energi ville bli utlignet av negativ energigy. Generelt vil disse to typene energi balansere hverandre. Dermed er en negativ form for energi vanligvis ikke et observerbart fenomen. Imidlertid, i tilfelle av et rent vakuum, vil negative energitilstander bli uttrykt for alle atomer i vakuumet, mens ingen positive energitilstander vil bli uttrykt. Dette konseptet blir referert til som Dirac Sea.

Teoretisk sett kan et hull utvikle seg i Dirac-havet hvis en forvillet gammastråle kolliderer med elektroner i en negativ energi, og dermed konverterer det til et positivt ladet elektron. Et slikt hull i Dirac-havet ville oppføre seg på motsatt måte av den opprinnelige, negativt ladede elektronet. Det nye positivt ladede elektronet ville være et eksempel på antimaterie. Dermed bør antimateri ikke forveksles med en negativ energi.

I 1948 spådde den nederlandske fysikeren Hendrick Casimir at en liten attraktiv styrke kunne eksistere BetWeen to ikke -ladede, parallelle plater i et vakuum. Skulle platene hviler ekstremt nær hverandre, produseres negativ energi siden antall elektromagnetiske bølger mellom de to platene blir mindre enn det omkringliggende rommet. I hovedsak blir en negativ energitilstand til stede når bølgelengdene til partikler i et visst romområde er mindre enn det som normalt kan måles.

Casimirs spådommer er blitt observert i to separate eksperimenter. Det første eksperimentet skjedde i 1958, og ble overvåket av M. J. Sparnaay. Den ga resultater som var i samsvar med Casimirs teorier. Det andre eksperimentet, av Steve K. Lamoreaux, ble gjennomført i 1997. I stedet for å bruke to plater i eksperimentet, parret Lamoreaux en enkelt plate med en annen plate som var en del av en nesten presis sfære. Dette eksperimentet bekreftet også Casimirs spådommer. Selv om negative energistilstander ikke kan være observerbare, har de teoretisk blitt bevists vel som ved hjelp av eksperiment.