零點能量是多少(Zero-Point Energy)？

零點能量是存在于整個空間中的一小部分能量，它也被稱為真空能量。換句話說，零點能量是量子力學物理系統可能擁有的最低能量，又稱基態能量。近幾十年來，自由能的偽科學倡導者們采用了這個術語和概念，但它最初是由阿爾伯特·...

零點能量是存在于整個空間中的一小部分能量，它也被稱為真空能量。換句話說，零點能量是量子力學物理系統可能擁有的最低能量，又稱基態能量。近幾十年來，自由能的偽科學倡導者們采用了這個術語和概念，但它最初是由阿爾伯特·愛因斯坦和奧托·斯特恩于1913年提出的，與零點能量相對應的量子力學系統稱為零點場在所謂的卡西米爾實驗中得到了實驗上的證實。卡西米爾實驗包括將兩塊不帶電的金屬板緊密地放在真空中。敏感設備顯示，兩塊金屬板之間有輕微的吸引力，有時也有排斥作用，這取決于它們的排列方式，即使在完全沒有任何其他力的情況下。這可以用虛擬粒子在板塊周圍以每秒萬億次的速度不斷地閃爍來解釋。板塊之間的分離程度限制了能夠閃爍存在的粒子類型，如果板塊非常接近，這就產生了一個向內的凈壓力。當兩個平板相距10納米（約為原子直徑的100倍）時，壓力相當于1個大氣壓。卡西米爾效應所顯示的零點能量非常小，因此，人們幾十年來一直聲稱，利用它來制造“自由能源”裝置是非常值得懷疑的然而，卡西米爾效應是一個非常有趣的物理現象，也是一個活躍的研究領域。由于卡西米爾效應成為在沒有電磁電荷的情況下在很短的長度尺度上運行的主導力，理解它與設計小型機器，包括微機械和納米機器非常相關早期對零點能量大小的計算表明，一立方米真空中的總能量足以使世界上所有的海洋沸騰。這一數字可能激發了非物理學家們熱切地想象，它可以很容易地被利用來產生自由能。很明顯，這種計算出現了然而，這與熱力學第一定律和我們對宇宙宇宙學的理解相矛盾。它沒有考慮到宇宙膨脹時，宇宙大爆炸時能量的初始值會逐漸減小。這種混淆導致物理學家們建立零點模型的主要動力與觀測結果一致的能量密度

發表于 2020-09-07 19:36
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分類：科學教育

零點能量是多少(Zero-Point Energy)？

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