Boşluktaki Enerji: Evrenin Gizli Gücü Kullanılabilir mi?
Uzay-zaman boşluğunda kilitlenmiş sonsuz miktarda enerji olabilir. Peki bu enerjiyi yararlı bir şey için kullanabilir miyiz?
Vakum enerjisi fikri, kuantum mekaniği ile Einstein’ın özel görelilik teorisinin bir evliliği olan kuantum alan teorisinden gelmektedir. Kuantum alan teorisinde, parçacıklar aslında bizim düşündüğümüz gibi değildir. Bunun yerine, tüm uzay ve zamana yayılan kuantum varlıkları olan alanlar olarak daha iyi temsil edilirler. Alanın yerelleştirilmiş bir parçası yeterli enerjiyi elde edip hareket etmeye başladığında, onu bir parçacık olarak tanımlarız. Ancak asıl temel nesne alanın kendisidir.
Kuantum mekaniğinde, herhangi bir sistem, bir elektronun atom çekirdeği etrafındaki yörünge kabuklarında sahip olabileceği enerjiler gibi tanımlanmış bir dizi enerjiye sahiptir. Benzer şekilde, kuantum alanlarının da uzayın her noktasında kendileriyle ilişkili enerjileri vardır. Boş bir kutu gibi herhangi bir sonlu hacim, sonsuz sayıda geometrik nokta içerir, bu da o hacimde sonsuz miktarda enerji olduğu anlamına gelir.
Bu durum, alanlar sıfır noktası durumu ya da temel durum olarak da bilinen mümkün olan en düşük enerji durumundayken bile gerçekleşir. Bu, kendisine hiçbir ekstra enerji eklenmemiş, hiçbir ekstra titreşim, hiçbir ekstra uyarım olmayan durumdur – sadece mümkün olan en düşük zemin durumu, altında hiçbir şey yoktur. Ancak kuantum mekaniğinin temel belirsizlikleri nedeniyle, bu temel durumun bile kendisiyle ilişkili bir enerjisi vardır, bu nedenle hala sonsuz miktarda enerjiyle karşılaşırsınız.
Bununla birlikte, enerjiyi vakumdan çıkarıp iş yapmak için kullanamayız. Bunun nedeni, değeri ne olursa olsun, evren için mümkün olan en düşük enerji durumu olmasıdır. İş yapmak için enerjiyi bir durumdan diğerine aktarmanız gerekir. Ancak enerjiyi bir şekilde vakumdan “çekebilseydiniz”, onu koyacak bir yer olmazdı, çünkü ne yaparsanız yapın, hala bir vakumla çevrilisiniz. Bu kuru bir kuyunun dibinden su çekmeye benzer: Verecek hiçbir şey kalmaz.
Ya uzayzamanın boşluğunda inanılmaz miktarda enerji kilitliyse?
Alan portresiyle tamamen uyumlu olan bir başka bakış açısı da Heisenberg belirsizlik ilkesidir; bu ilkeye göre bir parçacığın hem enerjisini hem de varoluş süresini asla mükemmel bir kesinlik derecesinde bilemezsiniz. Bu, evrenin temel durumunda ya da sıfır noktası durumunda, parçacıkların, enerjiyi geri vermek için yeterince kısa bir süre içinde yok oldukları sürece, vakumdan enerji “ödünç alarak” geçici olarak var olabilecekleri anlamına gelir.
Eğer bu parçacıklardan birini koparıp kalıcı hale getirirseniz, bu Heisenberg belirsizlik ilkesini ihlal eder, çünkü enerjiyi zaman içinde geri vermeden temel durumdan ödünç almış olursunuz.
Bu parçacıklar sanal parçacıklar olarak bilinir. Bunlar uzay-zamana nüfuz eden kuantum alanlarının tüm temel enerjilerinin tezahürüdür.
Sonuç olarak, sıfır noktası enerjisi ne olursa olsun, tüm fiziğin üzerinde gerçekleştiği evrenin arka planıdır. Tıpkı bodrumu olmayan bir binanın zemin katından daha aşağıya inemeyeceğiniz gibi, evrenin zemin durumundan daha aşağıya inemezsiniz – yani çıkarabileceğiniz hiçbir şey yoktur ve bunu yararlı enerji uygulamalarına dönüştürmenin bir yolu yoktur.
Dolayısıyla, ne yazık ki, evrende yapacağınız herhangi bir işi eski yöntemlerle yapmak zorunda kalacaksınız.
Kaynak: https://www.space.com
Evrende 1.8 Milyar Işık Yılı Genişliğinde Devasa Bir Boşluk Bulundu