Esta es una pregunta muy importante, creo que es imperativo responder y aclarar este concepto al público en general, ya que mucha ciencia ficción y pseudociencia se ha adherido a ella, y algunas personas fraudulentas están tratando de convencer a las personas para que piensen que Puede generar energía útil o trabajo. La energía de punto cero se ha convertido en una leyenda urbana, que aunque es cierto en sus raíces científicas básicas, no tiene un potencial útil en nuestra vida real en términos de satisfacer nuestras necesidades energéticas. Es similar a la idea equivocada de usar agua común a temperatura y presión normales para impulsar turbinas o motores y conducir nuestros vehículos. Las leyes de la termodinámica no lo permiten. Como he dicho muchas veces antes, cuando las leyes de la termodinámica no permiten algo, entonces esa cosa no puede tener una existencia física, en lo que respecta a nuestro conocimiento de la física.
En primer lugar, veamos qué es la energía de punto cero. La energía de punto cero es una energía que no desaparece y que existe incluso cuando una partícula o sistema ha alcanzado su estado fundamental. Su magnitud es
E = ħω / 2
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y se puede decir que es la energía del vacío cuántico, así como la energía del estado fundamental, es la energía de un oscilador armónico como el péndulo, pero de naturaleza cuántica, que no tiene movimiento pero aún le queda una pequeña cantidad de energía como energía residual en su estado de energía más baja (la tierra).
Es similar a una cantidad residual de movimiento o impulso que cualquier sistema físico o mecánico tendría debido al principio de incertidumbre. Y dado que la cantidad de incertidumbre es proporcional al valor extremadamente pequeño de la constante de Planck, puede imaginar que la magnitud es extremadamente pequeña.
Sin embargo, juega un papel trascendental en cosmología, ya que algunos modelos aluden a la existencia de la constante cosmológica de esta energía.
Una vez que un sistema alcanza su estado fundamental, continúa teniendo fluctuaciones en su momento / energía y posición (una vez más debido al principio de incertidumbre), estos se conocen como fluctuaciones cuánticas o fluctuaciones de vacío (cuando están en vacío) y se han asociado con ellas. energía conocida como la energía del punto cero. Algunos físicos los llaman campos de punto cero (ZPF), lo cual es cierto. Por lo tanto, ZPE y ZPF son términos científicos legítimos en física, tomando prestada su existencia de la cuantificación de campos clásicos que se convierten en campos cuánticos. (Para ser más exactos, una vez que resuelve el problema de un oscilador armónico clásico cuántico mecánicamente, encuentra los valores propios de la energía, incluida una energía que no desaparece para el estado cero o fundamental).
Sin embargo, es muy importante entender este concepto en su verdadero contexto. ZPF y ZPE son términos físicos legítimos, pero su uso en nuestra vida diaria (especialmente su uso comercial propuesto) no es una idea real o legítima. No es una cantidad real de energía que puede hacer un trabajo significativo en un sistema o que puede extraerse del vacío sin gastar la misma cantidad de trabajo en él, ya que no puede medirlo a menos que agregue algo de trabajo al sistema para medirlo. En palabras simples, debe gastar una cantidad de energía igual o aproximadamente proporcional en el vacío para extraer el trabajo o la energía del mismo. En palabras simples, esta energía no se puede aprovechar para hacer nada útil en nuestra vida. Es similar al concepto de hacer oro a partir de uranio. Puede hacerlo, pero terminaría gastando más cantidad de energía y dinero en hacerlo.
Algunas personas discutirían y presentarían el efecto Casimir como la manifestación de la energía de punto cero. Debe comprender que el efecto Casimir puede o no ser una manifestación de ZPE y no de las fuerzas de Van der Waal (como han argumentado algunos físicos), tiene su efecto a escalas muy pequeñas, como meso y nanoescalas, y el efecto puede No se amplificará a grandes escalas.
En resumen, desafortunadamente no podemos extraer ningún trabajo útil de los campos ZPE o ZPF.
Para el tratamiento especializado, se pueden encontrar más detalles sobre esto en mi único artículo sobre la masa de fotones en el que discutí la energía de punto cero y el estado del vacío.
Revista Internacional de Ciencias Físicas
(Tenga en cuenta que no hay nada en realidad como la masa de fotones también. No existe)
Para una discusión general (científica y no científica), consulte un buen artículo de Scientific American sobre;
SEGUIMIENTO: ¿Cuál es la ‘energía de punto cero’ (o ‘energía de vacío’) en física cuántica? ¿Es realmente posible que podamos aprovechar esta energía?