Zero-point energy/hu
Fedezd fel a nullponti energia alapvető koncepcióját a kvantummechanikában az Appropedia segítségével.
A fizikában W a nullponti energia W a legalacsonyabb lehetséges energia W , amellyel egy kvantummechanikai W fizikai rendszer rendelkezhet, és ez a rendszer alapállapotának W energiája. A koncepciót először Albert Einstein W és Otto Stern W vetette fel 1913-ban. Minden kvantummechanikai rendszernek van nullponti energiája.
A kvantumtérelméletben a W a vákuumenergia W szinonimája , amely az üres tér W vákuumához W kapcsolódó energiamennyiség .
Mivel a nullponti energia a rendszer legalacsonyabb lehetséges energiája, ezt az energiát nem lehet eltávolítani a rendszerből. Kapcsolódó kifejezés a nullponti tér, W , amely egy tér legalacsonyabb energiaállapota; W az alapállapota W , amely nem nulla.
E cikk célja, hogy elmagyarázza az alapkoncepciót, és hogy miért tartják a tudósok lehetetlennek a nullponti energia kinyerését. Annak ellenére, hogy ez széles körben elfogadott, és az okok is közismertek, a koncepciót széles körben népszerűsítik – mind kereskedelmi haszonszerzés céljából, mind valódi hitből.
A tudomány további részleteiért és a további tanulmányokhoz vezető linkekért lásd a Wikipédia:Nullaponti energia oldalt .
Alapfizika
A klasszikus fizikában egy rendszer energiája relatív, és csak egy adott állapothoz (gyakran referenciaállapotnak nevezik) viszonyítva van definiálva. Általában egy mozdulatlan rendszert nulla energiával társíthatunk, bár ez teljesen önkényes.
A kvantumfizikában természetes, hogy az energiát egy bizonyos operátor (fizika)|operátor, a rendszer Hamilton-függvényének (kvantummechanika)|Hamilton-függvényének várható értékéhez társítjuk. Szinte minden kvantummechanikai rendszer esetében a Hamilton-függvény által elérhető legalacsonyabb várható érték nem nulla; ezt a legalacsonyabb lehetséges értéket nullponti energiának nevezzük. (Megjegyzés: Ha egy tetszőleges állandót adunk a Hamilton-függvényhez, akkor egy másik elméletet kapunk, amely fizikailag ekvivalens az előző Hamilton-függvényhez. Emiatt csak relatív energia figyelhető meg, az abszolút energia nem. Ez azonban nem változtat azon a tényen, hogy a minimális impulzus nem nulla.)
A nullától eltérő minimális energia eredete intuitív módon megérthető a Heisenberg-féle határozatlansági elv segítségével. Ez az elv kimondja, hogy egy kvantummechanikai részecske helyzete és lendülete nem ismerhető egyszerre, tetszőleges pontossággal. Ha a részecske egy potenciálkútba van zárva, akkor a helyzete legalább részben ismert: a kútban kell lennie. Így arra lehet következtetni, hogy a kútban a részecske lendülete nem lehet nulla, különben a határozatlansági elv sérülne. Mivel egy mozgó részecske kinetikus energiája arányos a sebességének négyzetével, nem lehet nulla sem. Ez a példa azonban nem alkalmazható egy szabad részecskére – amelynek a kinetikus energiája nulla lehet.
A termodinamikában, mivel a hőmérsékletet egy mozgó részecske átlagos transzlációs kinetikus energiájaként definiáljuk, a részecske nullától eltérő minimális energiájának létezése azt jelenti, hogy lehetetlen elérni az abszolút nulla hőmérsékletet.
„Ingyenes energia” eszközök
Tudományos koncepcióként a nullponti energia létezése nem vitatott, bár vitatható. Az örökmozgók ( W) és más, nullponti energián alapuló energiatermelő eszközök azonban erősen ellentmondásosak, és a mainstream tudósok elutasítják. A gyakorlati nullponti energiájú eszközök (vagy szabadenergia-eszközök ) leírásai eddig nem bizonyultak meggyőzőnek. A nullponti energiájú eszközök kísérleti bemutatásai eddig nem bizonyultak hitelesnek. Ilyen okok miatt a nullponti energiájú eszközökre és a nullponti energia nagyszerű kilátásaira vonatkozó állításokat áltudományosnak (W) tekintik .
Amikor egy javaslat tudományos törvényeket sért, ezek nem olyan törvények, amelyeket „érvényre kell hozni” – ez a tervező és a valóság (természet) közötti kérdés. A szóban forgó törvényeket nem az emberek előre meghatározták, hanem egyszerűen régen felfedezték őket, és soha nem találták meg őket megszegve.
A nullponti energia felfedezése nem javítja az örökmozgók (W) világbeli kilátásait . Nagy figyelmet fordítottak arra a jó hírű tudományos álláspontra, amely szerint a nullponti energia végtelen. A nullponti energia azonban egy minimális energia, amely alatt termodinamikai W -reakció soha nem mehet végbe, így ebből az energiából semmi sem vonható ki anélkül, hogy a rendszert egy másik formára ne alakítanánk át, amelyben a rendszer nullponti energiája alacsonyabb. A Casimir-kísérlet alapjául szolgáló számítás, amely a végtelen vákuumenergiát előrejelző képleten alapul, azt mutatja, hogy egy két lemez közötti vákuumból álló rendszer nullponti energiája véges sebességgel csökken, ahogy a két lemezt egymáshoz közelítik. A vákuumenergiák várhatóan végtelenek, de a változások is végesek. Casimir a nullponti energia előre jelzett változási sebességét az energiamegmaradás elvével kombinálta, hogy megjósolja a lemezekre ható erőt. Az előre jelzett erő, amely nagyon kicsi, és kísérletileg 5%-on belül volt az előre jelzett értékéhez, véges. [ 1 ] Habár a nullponti energia végtelen lehet, nincs elméleti alapja vagy gyakorlati bizonyíték arra, hogy végtelen mennyiségű nullponti energia állna rendelkezésre felhasználásra, hogy a nullponti energia ingyen kinyerhető lenne, vagy hogy a nullponti energia az energiamegmaradás törvényének megsértésével felhasználható lenne.
Elvileg továbbra is fennáll annak a lehetősége, hogy találjunk valamit, ami visszafordíthatatlanul megváltoztatható vagy felhasználható, hogy nettó pozitív mennyiségű energiát vonjon el egy nullponti energiaeffektuson keresztül. A lelkesedést mérsékelnie kell annak a felismerésnek, hogy a Casimir-effektus apró mennyiségű energiát termel, és azokat is csak nem megújuló módon.
Megjegyzések
- ↑ http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Quantum/casimir.html - A cikk az energiaváltozásból eredő „implikált erőre” hivatkozik, amely az energiamegmaradás törvénye által megkövetelt erő.
További olvasnivalókért lásd a Wikipédia-cikk Hivatkozások , További olvasnivalók és Külső hivatkozások részeit.
