La energía es una cantidad escalar. Si imaginas un ladrillo ‘en reposo’ lejos de la tierra; no tiene energía potencial gravitacional ya que efectivamente no hay campo gravitacional. Ahora acerca el ladrillo a la tierra. El ladrillo pierde energía potencial gravitacional a medida que se acerca, por lo que la energía potencial del ladrillo se vuelve más negativa. La diferencia es que cuando usa un modelo simple de ‘tierra plana’; su cero de energía se toma en la superficie de la tierra. Con la ley de gravitación universal de Newton; su cero para energía potencial se saca al infinito. La cantidad “real” que se puede medir es solo el “cambio” en la energía potencial, como el agua que cae a través de una presa que genera energía hidroeléctrica. El ‘cambio’ es el mismo independientemente donde se coloca el ‘cero’ definido de energía.
Cuando el vacío tiene una energía negativa, es con referencia a un vacío vacío clásico. Sin embargo en mecánica cuántica; los ceros también se pueden redefinir. Es solo el ‘cambio’ en la energía potencial que se puede medir. Por ejemplo, hay una energía infinita de “punto cero” asociada con los osciladores armónicos de un campo cuántico. Nunca se puede medir directamente, aunque posiblemente algo como el efecto Casimir podría mostrar su existencia en virtud de un ligero “cambio” que puede ser inducido. Las energías infinitas de “punto cero” no son una preocupación, ya que nunca pueden estar sujetas a experimentos directos. (“Lo que es real es lo que se mide” – Albert Einstein).
La presión negativa es realmente como la presión positiva “en el otro lado”. Esta es una cantidad vectorial que es el área de Fuerza por unidad (estrictamente es el componente de fuerza normal al área). Un globo tiene aire empujando ‘positivamente’ hacia afuera. Una burbuja de aire que se derrumba a medida que se lleva más bajo el agua es el resultado del aumento de la presión del agua que empuja ‘positivamente’ hacia adentro. Ahora tome una jeringa vacía, sin la aguja, por supuesto, y ciérrela. Bloquee el orificio y extienda el émbolo para hacer un vacío parcial dentro. Una presión ‘negativa’ es la sensación que tienes de una fuerza tratando de tirar del émbolo. Es realmente la presión de aire positiva desde el exterior, pero no se siente así cuando tus dedos tienen que evitar que el émbolo vuelva a entrar. (Una ‘succión’ de aire a través de la boca puede parecer un ‘tirón’ hacia adentro de los pulmones, pero en realidad es un ’empuje’ de la presión del aire que infla los pulmones).
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Ahora para la realización muy importante. No necesita ‘el otro lado’ con una geometría curva espacio-tiempo o con campos cuánticos.
La presión negativa en la mecánica cuántica es creada por un potencial de campo dentro que tiene cero ‘debajo’ del cero de vacío ordinario. En la mecánica cuántica, todos los campos tienen una partícula asociada con ciertos ‘números cuánticos’. Un campo ‘cero’ no puede medirse directamente, sin embargo, el cambio en la energía puede serlo. Para que el vacío regrese al ‘cero’ de un vacío clásico, se debe verter energía en este vacío de ‘energía negativa’. Esto provoca la expansión. El vacío previo a la expansión a veces se denomina ‘vacío falso’. Te preguntarás cómo puede existir ese vacío. Esto se puede ver imaginando un vacío con un campo eléctrico en él. Este campo puede acelerar instantáneamente los electrones en virtud de su carga; este es un “tipo de” presión negativa. Todo lo que necesitas es un campo dentro. Se crea un campo eléctrico mediante fotones virtuales longitudinales y ‘temporales’. Otros campos cuánticos pueden existir en el vacío, como sabemos ahora; El campo de Higgs es uno de esos ejemplos. Este tipo de situación podría explicar la energía negativa y la presión negativa de un vacío.
