ゼロポイント・エネルギーとは何か、そしてそれはどのように世界を変えるのか?

人類が成長し続ける限り、エネルギーへの関心は尽きることがありません。 壊滅的なエネルギー不足を避けるために、解決策を考えようとする科学者やエンジニアは後を絶ちません。 その中には、風力や太陽光などの自然エネルギーへの切り替えなど、実現可能性が高いと思われるものもあります。 風力や太陽光などの自然エネルギーへの転換など、実現可能性が高いと思われるものもあれば、低温核融合のように信じられないほど突飛で、おそらく不可能なものもある。 しかし、もし実現すれば、私たちが知っている人類の文明のすべてを本質的に変えてしまうかもしれません。

ゼロポイントエネルギーは、基底状態のエネルギーとしても知られており、量子の世界が私たちに与えてくれる最大の贈り物になるかもしれません。 これは、素粒子が実際には単一の粒子として振る舞うのではなく、異なるエネルギー状態の間を絶えず行き来する波のように振る舞うという事実の副産物です。

もし、すべてではありませんが、一部の物理学者が信じているほどのエネルギーがこの揺らぎにあるとしたら、そして、もしこの現象を利用する方法を学ぶことができたら、私たちは比類のないエネルギー源を手に入れることができます。

しかし、実際に真空中にどれだけのエネルギーが含まれているかは推測するしかなく、この点については伝説的な物理学者たちが激しく意見を異にしています。 リチャード・ファインマンとジョン・ウィーラーは、真空のゼロ点放射は非常に強力で、小さなカップ1杯分でも地球上のすべての海を沸騰させることができると計算しました。 しかし、アルバート・アインシュタインの一般相対性理論によると、ゼロ点放射は「引力」によって宇宙全体に広がり、弱い力に緩和されることが示唆されています。

簡単に言うと、ゼロ点エネルギー(真空エネルギー)が本当に驚異的な力を持つ爆弾のような泉であるかどうかを見極めるには、宇宙について十分な知識がないということです。

仮に、真空エネルギーが実在し、それが素晴らしいものであり、いつの日かそれを利用してエネルギーを得る方法を学べるかもしれないとしましょう。

おそらく最も明確なアプリケーションは、超高速の宇宙飛行でしょう。 NASAの科学者たちは、「カシミール効果」と呼ばれる量子力学の概念に基づくゼロポイント・エネルギー・システムを利用して、理論的に膨大な量のエネルギーを生み出すことができるバッテリーやエンジンの開発を検討しています。

さまざまなグループがさまざまなアイデアを提案してきましたが、おそらく最も合理的な発見は、NASAのイーグルワークス研究所が発表した「量子真空プラズマスラスタ」のテストに成功したというものです。 この「Qスラスタ」は、昨年査読を通過した研究の概要によると、カシミール効果を利用して推進力を生み出すものだという。 この装置では、粒子が真空を押しのけることで推進力を生み出します。 とはいえ、これが実際に適用可能な環境で機能するかどうかははっきりしていないし、論文の著者たちも実験ミスの懸念を払拭できていない。

世界に浸透している「エーテル」という考えが否定されてから何世紀も経ってから、物理学が、もしかしたら全体的に何もない空間に普遍的なエネルギーが詰まっているのではないかと言うようになったのは、ちょっと不思議な感じがします。 その真空に前人未到のエネルギーを掴んでいることに気づくとしたら、それはとても壮大なことだと思います。

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