물리학 W 에서 영점 에너지 W 는 양자 역학 W 물리적 시스템이 가질 수 있는 가장 낮은 에너지 W 이며 시스템의 기본 상태 W 의 에너지입니다. 이 개념은 1913년에 Albert Einstein W 와 Otto Stern W 가 처음 제안했습니다 . 모든 양자 역학 시스템은 영점 에너지를 갖습니다.
양자장론에서 W 는 진공 에너지 W 의 동의어로, 진공 공간 W 의 진공 W 와 관련된 에너지 양 입니다 .
영점 에너지는 시스템이 가질 수 있는 가장 낮은 에너지이기 때문에 이 에너지는 시스템에서 제거될 수 없습니다. 관련 용어는 영점 장, W 로, 장의 가장 낮은 에너지 상태입니다. W 는 기저 상태 W 로 , 0이 아닙니다.
이 글의 목적은 기본 개념을 설명하고, 과학자들이 영점 에너지를 추출하는 것이 불가능하다고 생각하는 이유를 설명하는 것입니다. 이것이 널리 받아들여지고 그 이유가 널리 알려져 있음에도 불구하고, 이 개념은 상업적 이득과 진정한 믿음을 위해 널리 홍보되고 있습니다.
과학에 대한 더 자세한 내용과 추가 학습을 위한 링크를 보려면 Wikipedia:Zero-point energy를 참조하세요 .
기초 물리학
고전 물리학에서 시스템의 에너지는 상대적이며 주어진 상태(종종 참조 상태라고 함)와 관련하여서만 정의됩니다. 일반적으로 움직이지 않는 시스템을 0에너지와 연관시킬 수 있지만, 그렇게 하는 것은 순전히 임의적입니다.
양자 물리학에서 에너지를 특정 연산자(물리학)|연산자, 즉 시스템의 해밀토니안(양자 역학)|해밀토니안의 기대값과 연관시키는 것은 자연스러운 일입니다. 거의 모든 양자 역학 시스템에서 이 연산자가 얻을 수 있는 가장 낮은 기대값은 0이 아닙니다. 이 가장 낮은 값을 영점 에너지라고 합니다. (주의: 해밀토니안에 임의의 상수를 추가하면 이전 해밀토니안과 물리적으로 동등한 또 다른 이론을 얻게 됩니다. 이 때문에 절대 에너지가 아닌 상대 에너지만 관찰할 수 있습니다. 그러나 최소 운동량이 0이 아니라는 사실은 바뀌지 않습니다.)
0이 아닌 최소 에너지의 기원은 하이젠베르크의 불확정성 원리에 따라 직관적으로 이해할 수 있습니다. 이 원리는 양자 역학 입자의 위치와 운동량을 임의의 정확도로 동시에 알 수 없다고 말합니다. 입자가 퍼텐셜 우물에 갇혀 있다면 그 위치는 적어도 부분적으로 알려집니다. 즉, 우물 안에 있어야 합니다. 따라서 우물 안에서 입자의 운동량이 0일 수 없다고 추론할 수 있는데, 그렇지 않으면 불확정성 원리가 위반되기 때문입니다. 움직이는 입자의 운동 에너지는 속도의 제곱에 비례하므로 0일 수도 없습니다. 그러나 이 예는 운동 에너지가 0일 수 있는 자유 입자에는 적용할 수 없습니다.
열역학에서 온도는 운동하는 입자의 평균 이동 운동 에너지로 정의되므로, 입자의 0이 아닌 최소 에너지가 존재한다는 것은 절대 영도의 온도를 달성하는 것이 불가능하다는 것을 의미합니다.
"무료 에너지" 장치
과학적 개념으로서, 영점 에너지의 존재는 논란의 여지가 없지만 논란의 여지가 있습니다. 그러나 영구 운동 기계 W 및 영점 에너지를 기반으로 하는 기타 발전 장치는 매우 논란의 여지가 있으며 주류 과학자들은 이를 거부합니다. 실용적인 영점 에너지 장치(또는 자유 에너지 장치 )에 대한 설명은 지금까지 타당성이 부족했습니다. 영점 에너지 장치에 대한 실험적 시연은 지금까지 신뢰성이 부족했습니다. 이러한 이유로 영점 에너지 장치에 대한 주장과 영점 에너지에 대한엄청난 전망은 사이비 과학으로 간주됩니다 W.
제안이 과학 법칙을 어길 때, 이는 "강제"되어야 하는 법칙이 아닙니다. 이는 설계자와 현실(자연) 사이의 문제입니다. 문제의 법칙은 인간이 미리 정의한 것이 아니라, 오래전에 발견한 것일 뿐이며, 어긴 적이 없는 것으로 밝혀졌습니다.
영점 에너지의 발견은 영구 운동 기계 W 에 대한 세계의 전망을 개선하지 않습니다 . 영점 에너지가 무한하다고 제안하는 평판 있는 과학에 많은 관심이 주어졌습니다. 그러나 영점 에너지는 열역학적 W 반응이 결코 일어날 수 없는 최소 에너지이므로 이 에너지 중 어느 것도 시스템의 영점 에너지가 더 낮은 다른 형태로 시스템을 변경하지 않고는 인출될 수 없습니다. 무한 진공 에너지를 예측하는 공식에 기반한 계산인 카지미르 실험의 기초가 되는 계산은 두 판 사이의 진공으로 구성된 시스템의 영점 에너지가 두 판이 서로 당겨질 때 유한한 속도로 감소한다는 것을 보여줍니다. 진공 에너지는 무한할 것으로 예측되지만 변화는 유한할 것으로 예측됩니다. 카지미르는 영점 에너지의 예상 변화율을 에너지 보존 원리와 결합하여 판에 가해지는 힘을 예측했습니다. 매우 작고 실험적으로 예측 값의 5% 이내로 측정된 예측 힘은 유한합니다. [1] 영점 에너지가 무한할지라도 무한한 양의 영점 에너지가 사용 가능하다는 것, 영점 에너지를 무료로 인출할 수 있다는 것, 영점 에너지를 에너지 보존 법칙을 위반하여 사용할 수 있다는 것을 시사하는 이론적 근거나 실제적 증거는 없습니다.
원칙적으로, 돌이킬 수 없게 변경되거나 소비되어 제로 포인트 에너지 효과를 통해 순 양의 에너지를 끌어낼 수 있는 무언가를 찾을 가능성이 남아 있습니다. 카지미르 효과가 미량의 에너지를 생산하고 재생 불가능한 방식으로만 생산한다는 사실을 깨달음으로써 열광은 완화되어야 합니다.
노트
- ↑ http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Quantum/casimir.html - 해당 기사에서는 에너지 변화로 인한 "암묵적 힘"을 언급하는데, 이는 에너지 보존에 의해 필요한 힘입니다.
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