Όσο κι αν προσπαθήσουν, οι επιστήμονες δεν θα μπορέσουν ποτέ να αδειάσουν εντελώς έναν χώρο ή ένα αντικείμενο από την ενέργειά του.
Ας υποθέσουμε ότι θέλετε να αδειάσετε ένα κουτί. Να το αδειάσετε ολοκληρωτικά. Αφαιρείτε όλο το ορατό περιεχόμενό του, αντλείτε τυχόν αέρια και – εφαρμόζοντας κάποια τεχνολογία επιστημονικής φαντασίας – απομακρύνετε οποιοδήποτε μη ορατό υλικό όπως η σκοτεινή ύλη. Σύμφωνα με την κβαντομηχανική, τι απομένει στο εσωτερικό του;
Ακούγεται σαν ερώτηση-παγίδα. Και στην κβαντομηχανική, ξέρεις ότι περιμένεις μια απάντηση-παγίδα. Όχι μόνο το κουτί είναι ακόμα γεμάτο ενέργεια, αλλά όλες οι προσπάθειές σου να το αδειάσεις έχουν ελάχιστα μειώσει τη συνολική της ποσότητα.
Αυτό το αναπόφευκτο υπόλειμμα είναι γνωστό ως ενέργεια θεμελιώδους κατάστασης ή ενέργεια μηδενικού σημείου. Εμφανίζεται σε δύο βασικές μορφές: Η μία στο κουτί σχετίζεται με πεδία, όπως το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, και η άλλη σχετίζεται με διακριτά αντικείμενα, όπως άτομα και μόρια. Μπορείτε να περιορίσετε τις δονήσεις ενός πεδίου, αλλά δεν μπορείτε να εξαλείψετε κάθε ίχνος της παρουσίας του. Αντίστοιχα, άτομα και μόρια διατηρούν ενέργεια ακόμα κι αν ψυχθούν αυθαίρετα κοντά στο απόλυτο μηδέν. Και στις δύο περιπτώσεις, η υποκείμενη φυσική είναι η ίδια.
Το τι μας αποκαλύπτει σε βαθύτερο επίπεδο η ύπαρξη της ενέργειας μηδενικού σημείου εξαρτάται τελικά από την ερμηνεία της κβαντομηχανικής που υιοθετείτε. Το μόνο αδιαμφισβήτητο γεγονός είναι ότι, αν τοποθετήσετε ένα σύνολο σωματιδίων στην χαμηλότερη δυνατή ενεργειακή τους κατάσταση και μετρήσετε τις θέσεις ή τις ταχύτητές τους, θα παρατηρήσετε μια διασπορά τιμών. Παρότι έχουν απογυμνωθεί από ενέργεια, τα σωματίδια φαίνονται σαν να τρέμουν. Σε ορισμένες ερμηνείες της κβαντομηχανικής, πράγματι τρέμουν. Αλλά σε άλλες, η εμφάνιση της κίνησης είναι ένα παραπλανητικό κατάλοιπο από την κλασική φυσική και δεν υπάρχει κάποιος διαισθητικός τρόπος να φανταστεί κανείς τι πραγματικά συμβαίνει.
Η έννοια ενέργεια μηδενικού σημείου εισήχθη για πρώτη φορά από τον Max Planck το 1911. Στη συνέχεια, ήταν ο Einstein που την πήρε στα σοβαρά για πρώτη φορά. Ο Einstein και άλλοι φυσικοί χρησιμοποίησαν την ενέργεια μηδενικού σημείου για να εξηγήσουν διάφορα φαινόμενα, όπως τις ανεπαίσθητες δονήσεις μορίων και κρυσταλλικών πλεγμάτων ακόμη και στην χαμηλότερη ενεργειακή τους κατάσταση, καθώς και το γεγονός ότι το υγρό ήλιο δεν στερεοποιείται υπό κανονική πίεση, ακόμη και σε θερμοκρασίες τόσο χαμηλές που θα περίμενε κανείς τα άτομα να «παγώνουν» στη θέση τους.
Η ενέργεια μηδενικού σημείου είναι χαρακτηριστική οποιασδήποτε υλικής δομής ή αντικειμένου που βρίσκεται έστω και μερικώς περιορισμένο, όπως ένα άτομο που συγκρατείται από ηλεκτρικά πεδία σε ένα μόριο. Η κατάσταση μοιάζει με μια μπάλα που έχει καταλήξει στον πυθμένα μιας κοιλάδας. Η συνολική ενέργεια της μπάλας αποτελείται από τη δυναμική της ενέργεια (που σχετίζεται με τη θέση) συν την κινητική της ενέργεια (που σχετίζεται με την κίνηση). Για να μηδενιστούν και τα δύο αυτά μεγέθη, θα έπρεπε να προσδιοριστούν με απόλυτη ακρίβεια τόσο η θέση όσο και η ταχύτητα του αντικειμένου – κάτι που απαγορεύεται από την αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg.
Ένα πρόσφατο παράδειγμα δημοσιεύθηκε το 2025. Έψυξαν την ιωδοπυριδίνη, ένα οργανικό μόριο που αποτελείται από 11 άτομα, σχεδόν στο απόλυτο μηδέν και την χτύπησαν με έναν παλμό λέιζερ για να διασπάσουν τους ατομικούς δεσμούς της. Διαπίστωσαν ότι οι κινήσεις των απελευθερωμένων ατόμων ήταν συσχετισμένες, γεγονός που δείχνει ότι το μόριο ιωδοπυριδίνης δονούνταν παρά την ακραία ψύξη. Είναι αξιοσημείωτο, ότι δεν ήταν αυτός ο αρχικός στόχος του πειράματος, αλλά κάτι που προέκυψε στην πορεία.
Ίσως η πιο γνωστή εκδήλωση της ενέργειας μηδενικού σημείου σε ένα πεδίο είναι το φαινόμενο που προβλέφθηκε το 1948 από τον Hendrick Casimir παρατηρήθηκε πρώτη φορά το 1958 και επιβεβαιώθηκε οριστικά το 1997. Δύο ηλεκτρικά ουδέτερες πλάκες ασκούν δύναμη η μία στην άλλη. Ο Casimir πρότεινε ότι οι πλάκες λειτουργούν ως ένα είδος γκιλοτίνας για το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, καταστέλλοντας τις ταλαντώσεις μεγάλου μήκους κύματος και αλλοιώνοντας έτσι την ενέργεια μηδενικού σημείου. Σύμφωνα με την επικρατέστερη ερμηνεία, η ενέργεια έξω από τις πλάκες είναι μεγαλύτερη από την ενέργεια ανάμεσά τους. Η πίεση της ακτινοβολίας του πεδίου έξω από τις πλάκες είναι ελαφρώς μεγαλύτερη από εκείνη μεταξύ των πλακών και αυτή η διαφορά προκαλεί την έλξη μεταξύ τους.
Οι θεωρητικοί των κβαντικών πεδίων περιγράφουν συνήθως τα πεδία ως συλλογές ταλαντωτών, καθένας από τους οποίους διαθέτει τη δική του ενέργεια μηδενικού σημείου(*). Εφόσον ένα πεδίο περιέχει άπειρους ταλαντωτές, θα έπρεπε να διαθέτει και άπειρη ενέργεια μηδενικού σημείου. Όταν οι φυσικοί το συνειδητοποίησαν αυτό στις δεκαετίες του 1930 και του 1940, στην αμφέβαλλαν για την θεωρία, αλλά τελικά έμαθαν να συμβιώνουν με τα άπειρα. Στη φυσική, αυτό που έχει πραγματικά σημασία είναι οι ενεργειακές διαφορές, και με προσεκτικούς χειρισμούς μπορεί κανείς να αφαιρέσει ένα άπειρο από ένα άλλο και να πάρει αποτελέσματα που έχουν φυσική σημασία(**).
Όμως αυτή η προσέγγιση αποτυγχάνει όταν εμπλέκεται η βαρύτητα. Ήδη από το 1946, ο Wolfgang Pauli συνειδητοποίησε ότι μια άπειρη – ή έστω τεράστια – ποσότητα ενέργειας μηδενικού σημείου θα έπρεπε να δημιουργεί ένα βαρυτικό πεδίο αρκετά ισχυρό ώστε να διαλύσει το σύμπαν. Σύμφωνα με τον Sean Carroll: «Όλες οι μορφές ενέργειας παράγουν βαρύτητα. Αυτό περιλαμβάνει και την ενέργεια του κενού, επομένως δεν μπορείτε να την αγνοήσετε». Το γιατί αυτή η ενέργεια παραμένει βαρυτικά «σιωπηρή» εξακολουθεί να προβληματίζει τους φυσικούς.
Στην κβαντική φυσική, η ενέργεια μηδενικού σημείου του κενού είναι κάτι περισσότερο από ένα επίμονο πρόβλημα και είναι κάτι περισσότερο από τον λόγο για τον οποίο δεν μπορείτε ποτέ να αδειάσετε πραγματικά ένα κουτί. Αντί να είναι «κάτι εκεί όπου δεν θα έπρεπε να υπάρχει τίποτα», είναι το ίδιο το τίποτα εμποτισμένο με τη δυνατότητα να γίνει οτιδήποτε.
Το ενδιαφέρον με το κενό είναι ότι κάθε πεδίο, και επομένως κάθε σωματίδιο, αναπαρίσταται με κάποιο τρόπο. Ακόμα κι αν δεν υπάρχει ούτε ένα ηλεκτρόνιο, το κενό περιέχει «ηλεκτρόνια». Η ενέργεια μηδενικού σημείου του κενού είναι το συνδυασμένο αποτέλεσμα κάθε δυνατής μορφής ύλης, συμπεριλαμβανομένων και εκείνων που δεν έχουμε ακόμη ανακαλύψει.
(*) Ο κβαντικός ταλαντωτής αποτελεί το πρότυπο πρόβλημα επίδειξης της κβαντικής αντίστασης στον εντοπισμό, η οποία επιβάλλει στο σωματίδιο να κινείται ακόμα και στην κατάσταση μέγιστης … ηρεμίας, δηλαδή την κατάσταση ελάχιστης ολικής ενέργειας. Η ενέργεια αυτή είναι γνωστή ως ενέργεια μηδενικού σημείου και δίνεται από την σχέση 
(**) Σχετικά με το άθροισμα 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + … = -1/12
διαβάστε περισσότερα: In Quantum Mechanics, Nothingness Is the Potential To Be Anything – https://www.quantamagazine.org/in-quantum-mechanics-nothingness-is-the-potential-to-be-anything-20260105/
Κατηγορίες:ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ
physicsgg 
<δεν υπάρχει τίποτα > σημαινει ότι υπάρχει κάτι. Το σωστό είναι <υπάρχει τίποτα >.Αλλά πάλι εφόσον το τίποτα υπάρχει έχει κάποια δομή. Ακόμα και η γλώσσα μας επιβεβαιώνει την ενέργεια μηδενικού σημείου