Mi az a negatív energia?

Míg sokan tudják a negatív energiát a negatív chi, a negatív aurára vagy más módon káros energiára utalni, amelyet az ember ad, a kifejezésnek is van tudományos meghatározása.A Heisenberg bizonytalanság elvén alapulva a negatív energiának az energia vagy mágneses mezőben létező energia ingadozásainak kell lennie.Az egzotikus anyag ilyen formája egy rendkívül kiszámíthatatlan erő, amelynek bizonyítottan létezik a nulla energia terén.Noha nehéz azonosítani, az ilyen típusú energiát feltételezik, hogy létezik a fekete lyukak szélén, és Stephen Hawking által az időutazás szükséges előfeltételeként hivatkoztak.

A negatív energia fogalmát a brit fizikus, Paul Adrien Maurice javasolta.Dirac 1928 -ban, a Dirac -egyenlet alkotóelemeként.Ezt az egyenletet úgy tervezték, hogy összhangban álljon a speciális relativitás szabványaival.Ebben az egyenletben Dirac leírta, hogy a pozitív energia kvantumállapotait hogyan ellensúlyozza a negatív energia.Általában ez a két típusú energia egyensúlyba hozza egymást.Így az energia negatív formája általában nem megfigyelhető jelenség.Tiszta vákuum esetén azonban a negatív energiaállapotokat a vákuumban lévő összes atomra expresszálják, miközben nem expresszálódnak pozitív energiaállapotok.Ezt a koncepciót Dirac -tengernek nevezik.Elméletileg egy lyuk alakulhat ki a Dirac-tengeren, ha egy kóbor gamma-sugár negatív energiaállapotban ütközik az elektronokkal, ezáltal pozitív töltésű elektronmá alakítva.Egy ilyen lyuk a Dirac-tengeren az eredeti, negatív töltésű elektron ellentétes módon viselkedne.Az új, pozitív töltésű elektron az antimater példája lenne.Így az antimatert nem szabad összekeverni a negatív energiaállapotmal.Ha a lemezek rendkívül közel állnak egymáshoz, akkor negatív energiát termelnek, mivel a két lemez közötti elektromágneses hullámok száma kevesebb lesz, mint a környező téré.Lényegében az energia negatív állapota jelenik meg, amikor a részecskék hullámhossza egy bizonyos téri régióban kisebb, mint amit általában meg lehet mérni.

A Casimirs előrejelzéseit két külön kísérletben figyelték meg.Az első kísérlet 1958 -ban történt, és M. J. Sparnaay felügyelte.Olyan eredményeket hozott, amelyek összhangban álltak a Casimirs elméleteivel.A második kísérletet, Steve K. Lamoreaux-t, 1997-ben végezték el. Ahelyett, hogy a kísérletben két lemezt használt volna, a Lamoreaux egyetlen tányért párosított egy másik tányérral, amely egy majdnem pontos gömb része volt.Ez a kísérlet megerősítette a Casimirs előrejelzéseit is.Noha a negatív energiaállapotok nem lehet megfigyelhetők, mind elméletileg, mind kísérletben bizonyították őket.