Zero-point energy/sl

Raziščite temeljni koncept energije ničelne točke v kvantni mehaniki na Appropedii.

V fiziki ^W je energija ničelne točke ^W najnižja možna energija ^W , ki jo lahko ima kvantno mehanski fizikalni sistem ^W , in je energija osnovnega stanja ^W sistema. Koncept sta prva predlagala Albert Einstein ^W in Otto Stern ^W leta 1913. Vsi kvantno mehanski sistemi imajo energijo ničelne točke.

V kvantni teoriji polja ^W je sinonim za vakuumsko energijo ^W , količino energije, povezano z vakuumom W^praznega prostora ^W.

Ker je energija ničelne točke najnižja možna energija, ki jo lahko ima sistem, te energije ni mogoče odstraniti iz sistema. Soroden izraz je polje ničelne točke, ^W , ki je najnižje energijsko stanje polja; ^W , tj. njegovo osnovno stanje ^W , ki ni nič.

Namen tega članka je razložiti osnovni koncept in zakaj znanstveniki menijo, da je nemogoče pridobiti energijo ničelne točke. Kljub temu, da je to splošno sprejeto in so razlogi splošno znani, se koncept široko promovira – tako zaradi komercialnega dobička kot iz resničnega prepričanja.

Za več podrobnosti o znanosti in povezave za nadaljnje študije glejte Wikipedia:Energija ničelne točke .

V klasični fiziki je energija sistema relativna in je definirana le glede na neko dano stanje (pogosto imenovano referenčno stanje). Običajno bi lahko negibni sistem povezali z ničelno energijo, čeprav je to povsem arbitrarno.

V kvantni fiziki je naravno povezati energijo s pričakovano vrednostjo določenega operatorja (fizika)|operatorja, Hamiltoniana (kvantna mehanika)|Hamiltoniana sistema. Za skoraj vse kvantno-mehanske sisteme najnižja možna pričakovana vrednost, ki jo lahko doseže ta operator, ni nič; ta najnižja možna vrednost se imenuje energija ničelne točke. (Opozorilo: Če Hamiltonianu dodamo poljubno konstanto, dobimo drugo teorijo, ki je fizikalno enakovredna prejšnjemu Hamiltonianu. Zaradi tega je opazna le relativna energija, ne pa absolutna energija. Vendar to ne spremeni dejstva, da minimalni gibalni moment ni enak nič.)

Izvor minimalne energije, ki ni nič, je mogoče intuitivno razumeti z vidika Heisenbergovega načela nedoločenosti. To načelo pravi, da položaja in gibalne količine kvantno mehanskega delca ni mogoče poznati hkrati s poljubno natančnostjo. Če je delec omejen na potencialno jamo, je njegov položaj vsaj delno znan: mora biti znotraj jame. Tako lahko sklepamo, da znotraj jame delec ne more imeti ničelne gibalne količine, saj bi bilo sicer kršeno načelo nedoločenosti. Ker je kinetična energija gibajočega se delca sorazmerna s kvadratom njegove hitrosti, tudi ne more biti nič. Vendar pa ta primer ne velja za prosti delec, katerega kinetična energija je lahko nič.

V termodinamiki, ker je temperatura definirana kot povprečna translacijska kinetična energija gibajočega se delca, obstoj minimalne energije delca, ki ni enaka nič, pomeni, da je nemogoče doseči temperaturo absolutne ničle.

Kot znanstveni koncept obstoj energije ničelne točke ni sporen, čeprav se o njem lahko razpravlja. Vendar pa so stroji za perpetuum mobile ^(W) in druge naprave za proizvodnjo energije, ki temeljijo na energiji ničelne točke, zelo sporni in jih večina znanstvenikov zavrača. Opisi praktičnih naprav z energijo ničelne točke (ali naprav za prosto energijo ) doslej niso bili prepričljivi. Eksperimentalne demonstracije naprav z energijo ničelne točke doslej niso bile verodostojne. Zaradi takšnih razlogov se trditve o napravah z energijo ničelne točke in velikih obetih za energijo ničelne točke štejejo za psevdoznanost ^(W) .

Ko predlog krši znanstvene zakone, to niso zakoni, ki bi jih bilo treba "uveljaviti" - to je stvar med oblikovalcem in realnostjo (naravo). Zadevnih zakonov ljudje niso vnaprej določili, ampak so jih preprosto odkrili že zdavnaj in nikoli niso ugotovili, da bi bili kršeni.

Odkritje energije ničelne točke ne izboljša svetovnih možnosti za perpetuum mobile ^W. Veliko pozornosti je bilo namenjene ugledni znanosti, ki nakazuje, da je energija ničelne točke neskončna. Vendar je energija ničelne točke minimalna energija, pod katero termodinamična reakcija ^W nikoli ne more potekati, zato te energije ni mogoče odvzeti, ne da bi sistem spremenili v drugo obliko, v kateri ima sistem nižjo energijo ničelne točke. Izračun, ki je osnova Casimirjevega poskusa, izračun, ki temelji na formuli, ki napoveduje neskončno energijo vakuuma, kaže, da se bo energija ničelne točke sistema, ki ga sestavlja vakuum med dvema ploščama, zmanjševala s končno hitrostjo, ko se plošči potegneta skupaj. Predvideva se, da so energije vakuuma neskončne, vendar se napovedujejo končne spremembe. Casimir je združil predvideno hitrost spremembe energije ničelne točke z načelom ohranitve energije, da bi napovedal silo na ploščah. Predvidena sila, ki je zelo majhna in je bila eksperimentalno izmerjena znotraj 5 % njene predvidene vrednosti, je končna. ^{[ 1 ]} Čeprav je energija ničelne točke morda neskončna, ni teoretične podlage ali praktičnih dokazov, ki bi nakazovali, da so za uporabo na voljo neskončne količine energije ničelne točke, da se lahko energija ničelne točke brezplačno odvzame ali da se lahko energija ničelne točke uporablja v nasprotju z zakonom o ohranitvi energije.

Načeloma ostaja možnost, da bi našli nekaj, kar bi se lahko nepovratno spremenilo ali porabilo za pridobivanje neto pozitivne količine energije z učinkom ničelne energije. Navdušenje bi moralo ublažiti spoznanje, da Casimirjev učinek proizvaja majhne količine energije in to le na neobnovljiv način.

Za več branja glejte razdelke Reference , Dodatno branje in Zunanje povezave v članku na Wikipediji.

• Wikipedija:Energija ničelne točke
• Wikipedija:Avtomobil na vodni pogon