Apa itu energi negatif?

Sementara banyak yang tahu energi negatif untuk merujuk pada chi negatif, aura negatif, atau energi merugikan yang diberikan seseorang, istilah tersebut juga memiliki definisi ilmiah.Berdasarkan prinsip ketidakpastian Heisenberg, energi negatif berkaitan dengan fluktuasi energi yang melekat yang ada dalam energi atau medan magnet apa pun.Bentuk materi eksotis ini adalah kekuatan yang sangat tidak terduga yang telah terbukti ada di tengah -tengah bidang energi nol.Meskipun sulit diidentifikasi, jenis energi ini berspekulasi untuk ada di ambang lubang hitam, dan telah disebut sebagai prasyarat yang diperlukan untuk perjalanan waktu oleh Stephen Hawking.

Konsep energi negatif diusulkan oleh fisikawan Inggris Paul Adrien MauriceDirac pada tahun 1928, sebagai komponen persamaan Dirac.Persamaan ini dirancang untuk konsisten dengan standar relativitas khusus.Dalam persamaan ini, Dirac menggambarkan bagaimana keadaan kuantum energi positif akan diimbangi oleh energi negatif.Secara umum, kedua jenis energi ini akan menyeimbangkan satu sama lain.Dengan demikian, bentuk energi negatif biasanya bukan fenomena yang dapat diamati.Namun, dalam contoh vakum murni, keadaan energi negatif akan diekspresikan untuk semua atom dalam ruang hampa sementara tidak ada keadaan energi positif yang akan diekspresikan.Konsep ini disebut sebagai Laut Dirac.

Secara teoritis, sebuah lubang dapat berkembang di Laut Dirac jika sinar gamma yang tersesat bertabrakan dengan elektron dalam keadaan energi negatif, sehingga mengubahnya menjadi elektron bermuatan positif.Lubang seperti itu di Laut Dirac akan berperilaku dengan cara yang berlawanan dari elektron asli yang bermuatan negatif.Elektron yang bermuatan positif baru akan menjadi contoh antimateri.Dengan demikian, antimateri tidak boleh disamakan dengan keadaan energi negatif.

Pada tahun 1948, fisikawan Belanda Hendrick Casimir memperkirakan bahwa kekuatan kecil yang menarik dapat ada antara dua pelat paralel yang tidak bermuatan dalam ruang hampa.Jika pelat beristirahat sangat dekat satu sama lain, energi negatif dihasilkan karena jumlah gelombang elektromagnetik antara kedua pelat menjadi kurang dari ruang sekitarnya.Pada dasarnya, keadaan energi negatif menjadi hadir ketika panjang gelombang partikel di wilayah ruang tertentu kurang dari apa yang biasanya diukur.

Prediksi casimir telah diamati dalam dua percobaan terpisah.Eksperimen pertama terjadi pada tahun 1958, dan diawasi oleh M. J. Sparnaay.Ini menghasilkan hasil yang konsisten dengan teori Casimirs.Eksperimen kedua, oleh Steve K. Lamoreaux, dilakukan pada tahun 1997. Daripada menggunakan dua pelat dalam percobaan, Lamoreaux memasangkan satu pelat dengan pelat lain yang merupakan bagian dari bola yang hampir tepat.Eksperimen ini juga mengkonfirmasi prediksi Casimirs.Sementara keadaan energi negatif mungkin tidak dapat diamati, mereka telah terbukti baik secara teoritis maupun melalui percobaan.