Vad är nollpunktenergin?
Nollpunktsenergin är en liten mängd energi som finns i hela rymden. Det är också känt som vakuumenergin. På annat sätt är nollpunktsenergin den lägsta möjliga energin som ett kvantmekaniskt fysiskt system kan ha, annars känd som energitillståndet. Begreppet och konceptet har samarbetats av pseudovetenskapliga förespråkare för fri energi under de senaste decennierna, men det föresloges ursprungligen av Albert Einstein och Otto Stern 1913. Det kvantmekaniska systemet som motsvarar nollpunktsenergin kallas noll- punktfält.
Förekomsten av nollpunktsenergin har bekräftats experimentellt, i det som kallas Casimir-experimentet. Casimir-experimentet består av att placera två oladdade metallplattor mycket nära varandra i vakuum. Känslig utrustning avslöjar att det finns en liten attraktion - eller ibland avstötning, beroende på arrangemanget - mellan de två, även i full avsaknad av någon annan kraft.
Detta kan förklaras i termer av virtuella partiklar som kontinuerligt blinkar in och ut ur existensen kvadrillioner gånger per sekund runt plattorna. Graden av separering mellan plattorna begränsar typen av partiklar som kan blinka in i existensen, och om plattorna är mycket nära skapar detta ett nettotryck inåt. När plattorna är placerade 10 nanometer (ungefär 100 gånger diametern på en atom) bortsett från varandra, motsvarar trycket cirka 1 atmosfär.
Nollpunktsenergin, som manifesteras av Casimir-effekten, är mycket liten, så det är mycket tveksamt att den skulle kunna utnyttjas för att skapa "fri energi" -enheter, som människor har hävdat är möjligt i årtionden. Casimir-effekten är dock ett mycket intressant fysiskt fenomen och ett område med aktiv forskning. Eftersom Casimir-effekten blir den dominerande kraften som verkar på vägar med mycket kort längd i avsaknad av elektromagnetiska laddningar, är det förstått att det är mycket relevant att designa små maskiner, inklusive mikromachiner och nanomachiner.
En tidig beräkning av storleken på nollpunktsenergin beräknade att den totala energin i en kubikmeter vakuum skulle räcka för att koka alla världens hav. Denna siffra kan ha inspirerat icke-fysiker att förestående föreställa sig att det lätt skulle kunna utnyttjas för att producera fri energi. Det blev tydligt att denna beräkning verkar motsäga termodynamikens första lag och vår förståelse av universumets kosmologi. Det tar inte hänsyn till att det initiala värdet på energin vid Big Bang gradvis skulle minska när universum expanderade. Denna förvirring har lett till en viktig drivkraft bland fysiker att upprätta en modell av nollpunktsenergitätheten som överensstämmer med observation.