물리학 W 에서 영점 에너지 W 는 양자 역학 W 물리 시스템이 가질 수 있는 가장 낮은 에너지 W 이며 시스템의 바닥 상태 W 의 에너지입니다 . 이 개념은 1913년 Albert Einstein W 와 Otto Stern W 에 의해 처음 제안되었습니다 . 모든 양자 역학 시스템은 영점 에너지를 갖습니다.
양자장 이론 W 에서는 빈 공간 W 의 진공 W 와 관련된 에너지의 양인 진공 에너지 W 와 동의어입니다 .
영점 에너지는 시스템이 가질 수 있는 가장 낮은 에너지이므로 이 에너지는 시스템에서 제거될 수 없습니다. 관련 용어는 영점 장(Zero-Point Field), 즉 장의 가장 낮은 에너지 상태인 W 입니다. 즉, 바닥 상태 W 는 0이 아닙니다.
이 글의 목적은 기본 개념을 설명하고, 과학자들이 영점 에너지 추출이 불가능하다고 생각하는 이유를 설명하는 것입니다. 이것이 널리 받아들여지고 이유가 널리 알려져 있음에도 불구하고 이 개념은 상업적 이익과 진정한 믿음 모두를 위해 널리 장려됩니다.
과학에 대한 자세한 내용과 추가 연구 링크를 보려면 Wikipedia:Zero-point Energy를 참조하세요 .
기초 물리학
고전 물리학에서 시스템의 에너지는 상대적이며 특정 상태(종종 기준 상태라고 함)와 관련해서만 정의됩니다. 일반적으로 움직이지 않는 시스템을 에너지가 없는 시스템과 연관시킬 수 있지만 그렇게 하는 것은 순전히 임의적입니다.
양자 물리학에서는 에너지를 특정 연산자(물리학)|연산자, 즉 시스템의 해밀턴(양자 역학)|해밀턴의 기대값과 연관시키는 것이 당연합니다. 거의 모든 양자 역학 시스템에서 이 연산자가 얻을 수 있는 가장 낮은 기대값은 0이 아닙니다. 이 가능한 가장 낮은 값을 영점 에너지라고 합니다. (주의사항: 해밀턴에 임의의 상수를 추가하면 이전 해밀턴과 물리적으로 동등한 또 다른 이론을 얻게 됩니다. 이로 인해 절대 에너지가 아닌 상대 에너지만 관찰할 수 있습니다. 이는 최소값이라는 사실을 바꾸지 않습니다. 그러나 운동량은 0이 아닙니다.)
0이 아닌 최소 에너지의 기원은 하이젠베르크의 불확정성 원리를 통해 직관적으로 이해할 수 있습니다. 이 원리는 양자 역학적 입자의 위치와 운동량을 임의의 정확도로 동시에 알 수 없다는 것을 나타냅니다. 입자가 전위 우물에 국한된 경우 그 위치는 적어도 부분적으로 알려져 있습니다. 입자는 우물 내에 있어야 합니다. 따라서 우물 내에서 입자는 운동량이 0일 수 없으며, 그렇지 않으면 불확정성 원리가 위반될 것이라고 추론할 수 있습니다. 움직이는 입자의 운동 에너지는 속도의 제곱에 비례하기 때문에 0이 될 수 없습니다. 그러나 이 예는 운동 에너지가 0이 될 수 있는 자유 입자에는 적용할 수 없습니다.
열역학에서 온도는 움직이는 입자의 평균 병진 운동 에너지로 정의되므로 입자의 최소 에너지가 0이 아니라는 것은 절대 0의 온도를 달성하는 것이 불가능함을 의미합니다.
"자유 에너지" 장치
과학적인 개념으로서 영점에너지의 존재는 논쟁의 여지는 있지만 논쟁의 여지가 없습니다. 그러나 영점 에너지를 기반으로 한 영구 운동 기계 W 와 기타 발전 장치는 논란의 여지가 많으며 주류 과학자들에 의해 거부되었습니다. 실용적인 영점 에너지 장치(또는 자유 에너지 장치 )에 대한 설명은 지금까지 타당성이 부족했습니다. 영점 에너지 장치의 실험적 시연은 지금까지 신뢰성이 부족했습니다. 이러한 이유로 영점 에너지 장치에 대한 주장과 영점 에너지에 대한 큰 전망은 사이비과학으로 간주 됩니다W.
제안이 과학 법칙을 어길 때 이는 "강제"되어야 하는 법칙이 아니라 디자이너와 현실(자연) 사이의 문제입니다. 문제의 법칙은 인간이 미리 정의한 것이 아니라 단지 오래 전에 발견되었을 뿐이며 결코 어겨진 적이 없습니다.
영점 에너지의 발견은 영구 운동 기계 W 에 대한 세계의 전망을 향상시키지 않습니다 . 영점 에너지가 무한하다고 주장하는 유명한 과학에 많은 관심이 집중되었습니다. 그러나 영점 에너지는 열역학적 W 반응이 결코 일어날 수 없는 최소 에너지입니다. 따라서 시스템을 더 낮은 영점 에너지를 갖는 다른 형태로 변경하지 않고는 이 에너지 중 어느 것도 철회될 수 없습니다. 무한 진공 에너지를 예측하는 공식에 기초한 계산인 카시미르 실험의 기초가 되는 계산은 두 판 사이의 진공으로 구성된 시스템의 영점 에너지가 두 판이 함께 그려질 때 유한한 비율로 감소한다는 것을 보여줍니다. 진공 에너지는 무한할 것으로 예측되지만 변화는 유한할 것으로 예측됩니다. Casimir는 영점 에너지의 예상 변화율과 에너지 보존 원리를 결합하여 판에 가해지는 힘을 예측했습니다. 예측된 힘은 매우 작으며 실험적으로 예측된 값의 5% 이내로 측정되었으며 유한합니다. [1] 영점 에너지가 무한할 수 있다고 하더라도 무한한 양의 영점 에너지를 사용할 수 있다거나, 영점 에너지를 무료로 인출할 수 있다거나, 영점 에너지를 무상으로 인출할 수 있다는 점을 시사하는 이론적 근거나 실무적 증거는 없습니다. 에너지 보존을 위반하여 사용될 수 있습니다.
원칙적으로, 영점 에너지 효과를 통해 순 양의 에너지 양을 끌어내기 위해 되돌릴 수 없게 변경되거나 소비될 수 있는 무언가를 찾을 수 있다는 전망이 남아 있습니다. 카시미르 효과는 극소량의 에너지를 생성하며 재생 불가능한 방식으로만 생성된다는 사실을 인식함으로써 열정을 누그러뜨려야 합니다.
노트
- ↑ http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Quantum/casimir.html - 이 기사는 에너지 보존에 필요한 힘인 에너지 변화의 "내재된 힘"을 언급합니다.
자세한 내용은 Wikipedia 기사의참고 자료 , 추가 자료 및 외부 링크 섹션을 참조하세요.
