В научной фантастике частенько можно встретить гипотезу нулевой точки, которая обладает (вроде как) безграничной энергией. Оказывается, концепция нулевой точки существует не только в фантастике, но присутствует и в физической оценке реальности.
Давайте обсудим это интересное явление. Неужели это источник бесконечной энергии?
Фанаты "Звёздных войн" отлично помнят, что существует этакая сила, которая может быть использована как для благих дел, так и для злых. Сама по себе сила нейтральна и является по сути энергией. Адепт может подключиться к этой энергии по своему желанию, из любого места и в любое время. Можно приводить в действие межгалактические корабли, уничтожать планеты или просто заряжать свой телефон 😁...Вопрос, откуда эта сила берется?! Может ли тут существовать хоть какая-то физика?
Концепция безграничной энергии звучит слишком фантастически, чтобы быть хоть немного похожим на правду. В общем-то, пока это и есть скорее фантастика. Но в основе предположений лежит вполне себе физическая модель нулевой точки. Она подкреплена квантовой механикой.
Несмотря на всю фантастичность, энергия нулевой точки - это не какая-то волшебная волшебная пыль или поле с безграничным потенциалом. Это очень сложное и неуловимое для нас явление, которое в очередной раз ставит вопрос ребром и показывает, что физика не совсем-таки исчерпывающая наука. Ведь нулевая точка как раз-таки и балансирует где-то на грани реальных знаний.
В физике энергия нулевой точки - это минимально возможная энергия, которую может иметь квантово-механическая система.
В отличие от классической механики, квантовые системы постоянно колеблются в своем самом низком энергетическом состоянии, что описывается принципом неопределенности Гейзенберга. Этот же принцип объясняет логику распространения радиоволны в пустоте. Если пустота не "пустая", а состоит из квантовых флуктуаций, то и вопросов с прохождением пустоты нет. Также это именуется квантовой пеной. Эту субстанцию одно время ещё называли эфиром.
Даже при абсолютном нуле атомы и молекулы сохраняют некоторое колебательное движение. Колеблется и пустое пространство самого вакуума. Эти колебания можно качнуть правильным образом или использовать даже те колебания, что уже есть. Несмотря на их мнимую незначительность, бесконечные объем таят в себе меггиаджоули энергии.
Итак, бегло подытожим - нулевая точка есть точка, которая описывает состояние квантовой пустоты в момент его наименьшей активности. Это состояние обладает значительной потенциальной энергией. Можно использовать энергию этих микроколебаний или вывести систему из равновесия.
Согласно квантовой теории поля, Вселенную можно рассматривать как непрерывные флуктуирующие поля: поля материи, кванты которых являются фермионами (т. е. лептонами и кварками), и силовые поля, кванты которых являются бозонами (например, фотоны и глюоны). Все эти поля имеют энергию нулевой точки. Все они колеблются в пустоте.
Представления о нулевой точке было подтверждено экспериментально. Вспомните эффект Казимира. Он состоит в том, чтобы поместить две незаряженные металлические пластины очень близко друг к другу в вакууме. В какой-то момент они начнут притягиваться без каких-либо дополнительных воздействий.
Обратите внимание, что для разделения пластин нам нужно проделать работу против силы Казимира, тем самым увеличив энергию нулевой точки между ними. Это иллюстрирует одну из основных проблем использования энергии нулевой точки: это не бесплатный кофе. Чтобы получить к нему доступ, нам нужно создать какое-то возмущение в квантовой системе, что требует расхода внешней энергии. Если нам удастся это сделать, мы столкнемся с другой проблемой. Непонятно, как контролировать и направлять колебания нулевой точки, которые по своей природе случайны и хаотичны.
Некоторые физики предположили, что можно управлять полями нулевой точки, используя экзотические явления, такие как червоточины, отрицательная энергия или квантовая когерентность. Однако они весьма спекулятивны и выходят за рамки наших нынешних технологических возможностей.
Ричард Фейнман и Джон Уилер подсчитали, что энергия нулевой точки вакуума на порядок больше, чем ядерная энергия. Тем не менее, согласно общей теории относительности Эйнштейна, любая такая энергия будет "тяжелеть". В итоге экспериментальные данные о расширении Вселенной, темной энергии и эффекте Казимира показывают, что любая такая энергия исключительно слаба. Это несоответствие известно как проблема космологической постоянной, и это по совместительству одна из величайших неразгаданных загадок в физике.
Ну а рыцари-джедаи как раз-таки и научились использовать эту нулевую точку и черпать из неё энергию 😁...Да прибудет с вами сила!
---
⚡ Подпишитесь на Telegram проекта и читайте эксклюзивные статьи!!!
👉💖 Ставьте лайки материалу, чтобы поддержать проект. Это правда поможет развитию 👍
✅ Подписывайтесь и обязательно читайте статьи целиком!