Energie wird nie aufhören, ein Anliegen der Menschen zu sein, solange unsere Spezies plant, weiter zu wachsen und zu expandieren. Es gibt keinen Mangel an Wissenschaftlern und Ingenieuren, die versuchen, Lösungen zu finden, die uns helfen könnten, eine katastrophale Energieknappheit zu vermeiden. Einige dieser Ideen scheinen ziemlich machbar zu sein, wie zum Beispiel der Umstieg auf erneuerbare Energien wie Wind und Sonne. Einige sind unglaublich weit hergeholt und wahrscheinlich unmöglich, wie die kalte Fusion. Und dann gibt es einige Ideen, die geradezu verrückt sind – aber wenn sie wahr sind, könnten sie im Grunde alles verändern, was wir über die menschliche Zivilisation wissen und lieben.
Nullpunktenergie, auch bekannt als Grundzustandsenergie, könnte das größte Geschenk sein, das uns die Quantenwelt jemals machen kann. Sie ist ein Nebenprodukt der Tatsache, dass sich subatomare Teilchen nicht wirklich wie einzelne Teilchen verhalten, sondern wie Wellen, die ständig zwischen verschiedenen Energiezuständen hin und her springen. Das bedeutet, dass selbst das scheinbar leere Vakuum des Weltraums in Wirklichkeit ein aufgewühltes Meer virtueller Teilchen ist, die in die Existenz hinein- und wieder herausfluktuieren, und all diese Fluktuationen benötigen Energie.
Wenn in diesen Fluktuationen so viel Energie steckt, wie einige – aber definitiv nicht alle – Physiker glauben, und wenn wir jemals lernen könnten, wie wir dieses Phänomen anzapfen können, würden wir Zugang zu einer beispiellosen Energiequelle erhalten. Die Nullpunkt-Energie könnte den Planeten mit der Kraft mehrerer Sonnen versorgen, was es uns leicht machen würde, die Energieprobleme der Erde für immer zu lösen oder über das Sonnensystem hinaus zu reisen und unseren Platz zwischen den Sternen einzunehmen.
Wie viel Energie tatsächlich im Vakuum enthalten ist, können wir allerdings nur vermuten, denn legendäre Physiker sind sich in diesem Punkt heftig uneinig. Richard Feynman und John Wheeler berechneten, dass die Nullpunktsstrahlung des Vakuums so stark sei, dass schon eine kleine Tasse davon ausreichen würde, um alle Ozeane der Erde zum Kochen zu bringen. Aber Albert Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie legt nahe, dass die Nullpunktsstrahlung „gravitieren“ würde – sie würde sich im ganzen Universum ausbreiten und auf eine schwache Kraft abgeschwächt werden.
Einfach gesagt, wissen wir nicht genug über das Universum, um herauszufinden, ob die Nullpunktenergie – die Vakuumenergie – wirklich eine bombastische Quelle von schwindelerregender Kraft ist.
Lassen Sie uns die Hypothese aufstellen, dass Vakuumenergie real ist, und dass sie spektakulär ist, und dass wir vielleicht eines Tages lernen könnten, wie wir sie zur Energiegewinnung anzapfen können. Wie würde das aussehen, und was könnten wir damit machen?
Die klarste Anwendung wäre vielleicht die superschnelle Raumfahrt – die Art, die Sie in nur wenigen Stunden oder Minuten durch das Sonnensystem bringen könnte. NASA-Wissenschaftler haben sich mit der Entwicklung von Batterien und Triebwerken befasst, die theoretisch eine gigantische Energiemenge erzeugen könnten, indem sie ein Nullpunkt-Energiesystem nutzen, das auf einem Begriff aus der Quantenmechanik namens Casimir-Effekt basiert. Dieser Effekt ist zwar klein, aber wenn es einen Weg gibt, diese sehr kleinen Kräfte zu beobachten und in sie einzugreifen, könnten sie als potenzielle Energiequelle dienen, damit sich Raumfahrzeuge durch den Weltraum bewegen können.
Es gab viele verschiedene Gruppen, die unterschiedliche Ideen vorstellten, aber die vielleicht vernünftigsten Ergebnisse stammen von den Eagleworks Laboratories der NASA, die behaupten, einen Quantum Vacuum Plasma Thruster erfolgreich getestet zu haben. Dieser „Q-Thruster“, wie er in einer Studie beschrieben wird, die letztes Jahr die Peer-Review bestanden hat, nutzt den Casimir-Effekt, um einen Antrieb zu erzeugen. In einem solchen Gerät wird der Schub durch Teilchen erzeugt, die sich von einem Vakuum abstoßen. Dennoch ist es nicht ganz klar, ob dies in einer realen, anwendbaren Umgebung funktionieren könnte – und die Autoren der Studie können auch die Bedenken über experimentelle Fehler nicht ausräumen. Viele weitere Versuche und Validierungsrunden wären nötig, um wirklich zu zeigen, dass ein Q-Thruster realisierbar ist.
Es ist schon ein wenig seltsam, dass Jahrhunderte, nachdem die Idee eines „Äthers“, der die Welt durchdringt, entlarvt wurde, die Physik dazu übergegangen ist zu sagen, dass es vielleicht eine universelle Energie gibt, die überall im leeren Raum steckt. Es wäre eine großartige Sache, wenn wir in diesem Vakuum nach einer ungeahnten Energiemenge greifen würden.