O que é a energia de ponto zero?
A energia do ponto zero é uma pequena quantidade de energia que existe em todo o espaço. Também é conhecida como energia de vácuo. Em outras palavras, a energia do ponto zero é a energia mais baixa possível que um sistema físico mecânico quântico pode ter, também conhecida como energia do estado fundamental. O termo e o conceito foram cooptados por defensores pseudocientíficos da energia livre nas últimas décadas, mas foram originalmente propostos por Albert Einstein e Otto Stern em 1913. O sistema mecânico quântico que corresponde à energia do ponto zero é chamado de zero-zero. campo de ponto.
A existência da energia do ponto zero foi confirmada experimentalmente, no que é chamado de experimento de Casimir. O experimento Casimir consiste em colocar duas placas metálicas não carregadas muito próximas no vácuo. O equipamento sensível revela que há uma leve atração - ou, às vezes, repulsa, dependendo do arranjo - entre os dois, mesmo na completa ausência de qualquer outra força.
Isso pode ser explicado em termos de partículas virtuais piscando continuamente dentro e fora da existência quatrilhões de vezes por segundo ao redor das placas. O grau de separação entre as placas restringe o tipo de partículas que podem piscar e, se as placas estiverem muito próximas, isso cria uma pressão líquida para dentro. Quando as placas são colocadas a 10 nanômetros (cerca de 100 vezes o diâmetro de um átomo) umas das outras, a pressão é equivalente a cerca de 1 atmosfera.
A energia do ponto zero, manifestada pelo efeito Casimir, é muito pequena, por isso é altamente duvidoso que possa ser aproveitado para criar dispositivos de "energia livre", como as pessoas afirmam ser possível há décadas. O efeito Casimir é um fenômeno físico muito interessante, no entanto, e uma área de pesquisa ativa. Como o efeito Casimir se torna a força dominante que opera em escalas muito curtas na ausência de cargas eletromagnéticas, é muito importante entender o projeto de máquinas pequenas, incluindo micro-máquinas e nano-máquinas.
Um cálculo inicial da magnitude da energia do ponto zero calculou que a energia total em um metro cúbico de vácuo seria suficiente para ferver todos os oceanos do mundo. Essa figura pode ter inspirado os não-físicos a imaginar melancolicamente que poderia ser facilmente aproveitada para produzir energia livre. Ficou claro que esse cálculo parece contradizer a primeira lei da termodinâmica e nossa compreensão da cosmologia do universo. Não leva em conta que o valor inicial da energia no Big Bang diminuiria progressivamente à medida que o universo se expandisse. Essa confusão levou a um grande esforço entre os físicos para estabelecer um modelo da densidade de energia do ponto zero que seja consistente com a observação.