Negatif Enerji Nedir?

Birçoğu, bir kişinin verdiği negatif chi, negatif aura veya başka türlü zararlı enerjiyi ifade etmek için "negatif enerji" bilmesine rağmen, terimin de bilimsel bir tanımı vardır. Heisenberg belirsizlik ilkesine dayanarak, negatif enerjinin herhangi bir enerji veya manyetik alanda var olan enerjideki doğal dalgalanmalarla ilgisi vardır. Bu "egzotik madde" biçimi, sıfır enerji alanlarının ortasında olduğu kanıtlanmış oldukça öngörülemeyen bir kuvvettir. Tespit edilmesi zor olsa da, bu tür bir enerjinin kara deliklerin eşiğinde olduğu varsayılmaktadır ve Stephen Hawking tarafından zaman yolculuğu için gerekli bir önkoşul olarak belirtilmiştir.

Negatif enerji kavramı, İngiliz fizikçi Paul Adrien Maurice Dirac tarafından 1928'de Dirac denkleminin bir bileşeni olarak önerildi. Bu denklem, özel görelilik standartlarına uygun olacak şekilde tasarlanmıştır. Bu denklemde Dirac, pozitif enerjinin kuantum durumlarının negatif enerji ile nasıl dengeleneceğini açıkladı. Genel olarak, bu iki enerji türü birbirini dengeler. Dolayısıyla, negatif bir enerji şekli genellikle gözlemlenebilir bir fenomen değildir. Bununla birlikte, saf bir vakum durumunda, vakum içindeki tüm atomlar için negatif enerji durumları ifade edilirken, pozitif enerji durumları ifade edilmez. Bu konsepte Dirac denizi denir.

Teorik olarak, başıboş bir gama ışını elektronlarla negatif bir enerji durumunda çarpışırsa ve böylece onu pozitif yüklü bir elektrona dönüştürürse, Dirac denizinde bir delik gelişebilir. Dirac denizindeki böyle bir delik, negatif yüklü orijinal elektronun tersi yönde davranırdı. Yeni pozitif yüklü elektron, antimaddeye bir örnek olacaktır. Bu nedenle, antimadde negatif bir enerji durumuyla karıştırılmamalıdır.

1948'de, Hollandalı fizikçi Hendrick Casimir, boşlukta iki şarjsız, paralel plaka arasında küçük ve çekici bir kuvvet olabileceğini öngördü. Plakaların birbirine son derece yakın durması durumunda, iki plaka arasındaki elektromanyetik dalgaların sayısı çevre alanınkinden daha az olduğu için negatif enerji üretilir. Temel olarak, belirli bir alandaki parçacıkların dalga boyları normal olarak ölçülebilecek olandan daha düşük olduğunda negatif bir enerji durumu ortaya çıkar.

Casimir'in öngörüleri iki ayrı deneyde gözlendi. İlk deney 1958'de gerçekleşti ve MJ Sparnaay tarafından denetlendi. Casimir'in teorileriyle tutarlı sonuçlar üretti. İkinci deney, Steve K. Lamoreaux tarafından 1997'de yapıldı. Deneyde iki plaka kullanmak yerine, Lamoreaux, neredeyse kesin bir kürenin parçası olan başka bir plaka ile tek bir levhayı eşleştirdi. Bu deney aynı zamanda Casimir'in tahminlerini doğruladı. Negatif enerji durumları gözlemlenebilir olmasa da, hem teorik olarak hem de deney yoluyla kanıtlanmıştır.