Science >> Wetenschap >  >> Energie

Kan er energie in een vacuüm zijn?

Dit is een fascinerende vraag die zich in het hart van de kwantumfysica duikt! Hier is een uitsplitsing van het concept van energie in een vacuüm:

De klassieke weergave:

* In de klassieke fysica wordt een vacuüm beschouwd als volledig leeg, verstoken van materie en daarom geen energie.

De kwantumweergave:

* Quantum Field Theory (qft): Dit is waar dingen interessant worden. QFT vertelt ons dat er zelfs in een vacuüm schommelingen zijn in kwantumvelden. Deze velden doordringen alle ruimte en komen overeen met fundamentele krachten (zoals elektromagnetisme) en deeltjes.

* nulpuntsenergie: Stel je deze velden voor als een constant vibrerend medium. Zelfs bij de absolute nultemperatuur (de laagst mogelijke temperatuur) hebben deze velden nog steeds een minimale hoeveelheid energie genaamd "nulpuntsenergie". Deze energie is inherent aan de aard van kwantumvelden.

* virtuele deeltjes: Vanwege deze schommelingen kunnen deeltjes-antiparticle-paren spontaan in en uit het bestaan ​​op korte momenten, zelfs in een vacuüm opduiken. Deze worden 'virtuele deeltjes' genoemd. Ze overtreden het behoud van energie niet omdat ze zulke korte tijden bestaan ​​dat hun energie wordt "geleend" van het vacuüm en vervolgens is teruggekeerd.

De implicaties:

* Casimir -effect: Dit is een fenomeen in de praktijk dat de aanwezigheid van nulpuntsenergie aantoont. Twee dicht bij elkaar geplaatste, niet -geladen, geleidende platen zullen een aantrekkelijke kracht ervaren vanwege het verschil in vacuümenergie tussen de platen en de omliggende ruimte.

* Donkere energie: Hoewel de aard van donkere energie nog steeds mysterieus is, suggereren sommige theorieën dat het mogelijk verband houdt met nulpuntsenergie.

Samenvattend:

Hoewel een klassiek vacuüm als leeg wordt beschouwd, onthult de kwantumfysica dat zelfs de leegte gevuld is met fluctuerende velden en virtuele deeltjes. Deze fluctuerende energie wordt zero-point energie genoemd en het bestaan ​​ervan is experimenteel bevestigd. Het antwoord op uw vraag is dus ja , er kan energie in een vacuüm zijn.