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A energia do universo parece estar fora dos limites para extração. . | Crédito: Foto de Yuga Kurita via Getty Images
Pode haver uma quantidade infinita de energia bloqueada no vácuo do espaço-tempo. Então, poderíamos aproveitar essa energia para algo útil?
A idéia de energia a vácuo vem da teoria do campo quântico, que é um casamento de mecânica quântica com Teoria de Relatividade Especial de Einstein. Na teoria do campo quântico, as partículas não são realmente o que pensamos que são. Em vez disso, eles são melhor representados como campos, que são entidades quânticas que abrangem todo o espaço e tempo. Quando um pedaço localizado do campo obtém energia suficiente e começa a viajar, a identificamos como uma partícula. Mas o verdadeiro objeto fundamental é o próprio campo.
Em mecânico quânticoS, qualquer sistema possui um conjunto definido de energias, como as energias que um elétron pode ter em suas conchas orbitais em torno de um núcleo atômico. Da mesma forma, os campos quânticos têm energias associadas a eles em todos os pontos do espaço. Qualquer volume finito, como uma caixa vazia, contém um número infinito de pontos geométricos, então isso significa que há uma quantidade infinita de energia nesse volume.
Isso acontece mesmo quando os campos estão em seu estado de energia mais baixo possível, também conhecido como estado de ponto zero ou estado fundamental. Este é o estado sem energia extra adicionada a ele, sem vibrações extras, sem excitações extras – apenas o estado fundamental mais baixo possível, abaixo do qual não há nada. Mas devido às incertezas fundamentais da mecânica quântica, mesmo este estado fundamental tem uma energia associada a ele, então você ainda encontra uma quantidade infinita de energia.
No entanto, não podemos extrair energia do vácuo e usá -la para fazer o trabalho. Isso porque qualquer que seja o seu valor, é o estado de energia mais baixo possível para o universo. Para fazer o trabalho, você precisa transferir energia de um estado para outro. Mas se você pudesse de alguma forma “puxar” a energia do vácuo, não haveria lugar para colocar, porque, não importa o que você faça, você ainda está cercado por um vácuo. É como tirar água do fundo de um poço seco: não há mais nada a dar.
E se uma quantidade inacreditável de energia estiver bloqueada no vácuo do espaço -tempo? | Crédito: Shutterstock
Outra maneira de analisá -lo que é completamente compatível com o retrato de campo é através do Princípio da incerteza de Heisenbergque afirma que você nunca pode conhecer a energia de uma partícula e a duração de sua existência com um grau perfeito de precisão. Isso significa que, no estado fundamental ou no estado de ponto zero do universo, as partículas podem surgir temporariamente, “emprestando” a energia do vácuo, desde que desapareçam em um tempo curto o suficiente para devolver essa energia.
Se você tivesse arrancado uma dessas partículas e a tornasse permanente, isso violaria o princípio da incerteza de Heisenberg, porque você emprestou energia do estado fundamental sem devolvê -lo no tempo.
Essas partículas são conhecidas como partículas virtuais. Eles são a manifestação de todas as energias fundamentais dos campos quânticos que permeiam o espaço-tempo.
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A linha inferior é que, independentemente da energia do ponto zero, é o fundo do universo em cima da qual toda a física ocorre. Assim como você não pode ir mais baixo do que o térreo de um prédio sem porão, você não pode ficar mais baixo do que o estado fundamental do universo – então não há nada para você extrair, e não há como alavancar isso em aplicações úteis de energia.
Então, infelizmente, qualquer trabalho que você faça no universo terá que ser feito da maneira antiquada.