Energie zal altijd een punt van zorg blijven voor mensen, zolang onze soort wil blijven groeien en uitbreiden. Er is geen tekort aan wetenschappers en ingenieurs die oplossingen proberen te bedenken om een catastrofaal energietekort te voorkomen. Sommige van deze ideeën lijken redelijk haalbaar, zoals het overschakelen op hernieuwbare energiebronnen zoals wind- en zonne-energie. Sommige zijn ongelooflijk vergezocht en waarschijnlijk onmogelijk, zoals koude fusie. En dan zijn er nog ideeën die ronduit krankzinnig zijn – maar als ze waar zijn, in wezen alles zouden kunnen veranderen wat we kennen en liefhebben aan de menselijke beschaving.
Zero-puntenergie, ook wel bekend als grondtoestand-energie, zou wel eens het grootste geschenk kunnen zijn dat de kwantumwereld ons ooit kan geven. Het is een bijproduct van het feit dat subatomaire deeltjes zich niet echt als afzonderlijke deeltjes gedragen, maar als golven die voortdurend tussen verschillende energietoestanden heen en weer flitsen. Dit betekent dat zelfs het schijnbaar lege vacuüm van de ruimte in feite een kolkende zee is van virtuele deeltjes die in en uit het bestaan fluctueren, en voor al die fluctuaties is energie nodig.
Als er zoveel energie in die fluctuaties zit als sommige – maar zeker niet alle – natuurkundigen geloven, en als we ooit zouden kunnen leren hoe we dit fenomeen kunnen aanboren, dan zouden we toegang krijgen tot een ongeëvenaarde bron van energie. Nulpuntenergie zou de planeet van energie kunnen voorzien met de kracht van meerdere zonnen, waardoor het voor ons gemakkelijk zou worden om de energieproblemen van de aarde voorgoed op te lossen of om voorbij het zonnestelsel te reizen en onze plaats tussen de sterren in te nemen.
Hoeveel energie er werkelijk in het vacuüm zit, kunnen we echter alleen maar raden, met legendarische natuurkundigen die het op dit punt heftig oneens zijn. Richard Feynman en John Wheeler berekenden dat de nulpuntstraling van het vacuüm zo krachtig is dat zelfs een klein kopje genoeg zou zijn om alle oceanen op aarde aan de kook te brengen. Maar de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein suggereert dat de nulpuntstraling zou “graviteren” – zich door het heelal zou verspreiden en tot een zwakke kracht zou worden afgezwakt.
Eenvoudig gezegd: we weten niet genoeg over het heelal om uit te vinden of nulpuntsenergie – vacuümenergie – werkelijk een bombastische fontein van duizelingwekkende kracht is.
Laten we aannemen dat vacuümenergie echt bestaat en spectaculair is, en dat we misschien op een dag kunnen leren hoe we er energie uit kunnen putten. Hoe zou dat eruit zien en wat zouden we ermee kunnen doen?
De duidelijkste toepassing zou misschien supersnel ruimtevliegen zijn – het soort dat je in luttele uren of minuten door het zonnestelsel zou kunnen brengen. NASA-wetenschappers hebben zich gebogen over de ontwikkeling van batterijen en motoren die in theorie een gigantische hoeveelheid energie kunnen produceren door gebruik te maken van een energiesysteem met een nulpunt, gebaseerd op een begrip uit de kwantummechanica dat het Casimir-effect wordt genoemd. Dit effect is klein, maar als er een manier is om deze zeer kleinschalige krachten waar te nemen en er op in te grijpen, zouden ze kunnen werken als een potentiële energiebron om ruimtevaartuigen door de ruimte te laten bewegen.
Er zijn veel verschillende groepen geweest die verschillende ideeën naar voren hebben gebracht, maar misschien zijn de meest redelijke bevindingen afkomstig van NASA’s Eagleworks Laboratories, die beweert met succes een Quantum Vacuum Plasma Thruster te hebben getest. Deze “Q-thruster”, zoals beschreven in een studie die vorig jaar de peer-review passeerde, maakt gebruik van het Casimir effect om voortstuwing te creëren. In zo’n apparaat wordt stuwkracht gecreëerd met deeltjes die een vacuüm wegduwen. Toch is het niet helemaal duidelijk of dit in een reële, toepasbare omgeving zou kunnen werken – evenmin kunnen de auteurs van het artikel de bezorgdheid over experimentele fouten wegnemen. Er zouden nog veel meer proeven en validatierondes nodig zijn om echt aan te tonen dat een Q-thruster levensvatbaar is.
Het is een beetje vreemd om te bedenken dat eeuwen nadat het idee van een “ether” die door de wereld zou stromen werd ontkracht, de natuurkunde is bijgedraaid en nu zegt dat er misschien een universele energie is die overal in de lege ruimte vastzit. Het zou een grootse zaak zijn als we ons in dat vacuüm zouden vastgrijpen aan een ongekende hoeveelheid energie.