真空零点能【二十世纪六十年代 哈佛大学，零点计划，零点，皆有可能，能量聚合点】百科名片liilemnclc；LT Scpuralit'Mi (r)理论公式量子理论预示，真空中蕴藏着巨大的本底能量，它在绝对零度条件下仍然存在, 称为真空零点能对卡西米尔（Casimir）力（一种由于真空零点电磁涨落产生 的作用力）的精确测量，证实了这一物理现象目录1基本介绍基本简介 1原理研究原理设想1原理描述 1历史介绍历史沿革1冷核聚变零点能的各种形式 实验证据重力与宇宙学推进理论1现状1前景1应用展开1基本介绍基本简介1原理研究原理设想1原理描述 1历史介绍历史沿革 1冷核聚变零点能的各种形式实验证据重力与宇宙学推进理论1现状1前景1应用基本介绍基本简介现代科学认为 真空并不意味着一无所有，真空是由 正电子和负电子旋 转波包组成的系统量子真空是一个非常活跃的空间，它充满时隐时现的 粒子和在零点线值上涨落的能量场而与这种现象ifvvwn7WW伴生的能量，被称为 零点能，也就是说，即使在绝对零度，这种真空活性 仍然保持着電子結揭畴負〔隆）龍子正〔陽｝霉子正负电子图原理研究原理设想关于零点能的设想来自量子力学的一个著名概念：海森堡测不准原理 该原理指出：不可能同时以较高的精确度得知一个粒子的位置和动量。
因 此，当温度降到绝对零度时粒子必定仍然在振动；否则，如果粒子完全停 下来，那它的动量和位置就可以同时精确的测知，而这是违反测不准原理 的这种粒子在绝对零度时的振动（零点振动）所具有的能量就是零点能原理描述狄拉克从量子场论对真空态进行了生动的描述，把真空比喻为起伏不 定的能量之海J. Wheeler估算出真空的能量密度可高达1095 g/cmA3历史介绍历史沿革1948年，荷兰物理学家亨德里克 卡西米尔提出了一项检测这种能量存 在的方案从理论上看，真空能量以粒子的形态出现，并不断以微小的规 模形成和消失在正常情况下真空中充满着几乎各种 波长的粒子,低温下超导体产生的磁浮现象但卡西米尔认为，如果使两个不带电的金属 薄盘紧紧靠在一起，较长的波长就会被排除出去接着，金属盘外的其他波就会产生一种往往使它们相 互聚拢的力，金属盘越靠近，两者之间的吸引力就越强 1996年，物理学家首次对这种所谓的 卡西米尔效应进行了测定华盛顿大学Lamoreaux在 他的学生Dev Sen协助下，对卡西米尔效应进行了精确的测量，该测量结 果与卡西米尔对这一特殊板间距及几何构形所预测的力相差不超过 5%Lamoreaux在他的实验中，采用镀金石英表面作为他的金属板。
另外一块 板固定在一个灵敏扭摆的端部如果该板向着另外一块板移动，则摆就会 发生扭转一台 激光器可以以0.01微米的精度测量扭摆的扭转向一组压 电组件施加的一股电流使卡西米尔板移动；而另一电子反馈系统则抵消这 一移动，使扭摆保持静止零点能效应就表现为保持摆的位置所需的电流 量的变化Mohideen等人在加州理工学院作的实验中，在0.1到0.9ym的 范围内，用原子力显微镜对卡西米尔力进行的测量结果，与理论值相差不 到1%冷核聚变1989年3月，弗雷希曼和庞斯在 美国宣布他们用钯电极在常温下电解重 水，观察到了异常的热量输出和少量的 虹该现象一经公布就在全世界 范围内引起了一场轩然大波由于当时的实验用的是重水又是在常温下， 人们就把这种现象称之为“冷核聚变”传统核物理理论认为，只有在非常高的温度和 压强下，克服库仑势垒 才能发生氘核聚变，像常温常电压下的电解过程是不可能发生核反应的 而且若认为过热是由核反应引起的，就应该观察到大量的中子和Y射线,而 实验中却未观察到加之，一些实验室也声称重复实验中未能观察到弗雷 希曼和庞斯所宣布的现象人们开始怀疑是不是实验中出现了人为的偏差， “冷核聚变”研究渐渐地进入低潮。
编辑本段零点能的各种形式零点能量的概念出现在许多场合，而对这些场合做出区分是重要的， 此外尚有许多与零点能量有密切关系的概念在普通量子力学中，零点能量是系统 基态所具有的能量这样的例子 中最有名的是量子谐振子基态所具有的能量hw更精准地说，零点能量是此系统哈密顿算符的期望值在量子场论中，空间的织构（fabric）可以视作是由场所组成，而场在时间 与空间中各点是个量子化的简谐振子，并且有相邻振子的相互作用在这 情况下，空间中各点都各有的贡献，导致技术上为无限大的零点能量又 一次，零点能量是哈密顿算符的期望值，但在这里，“真空期望值”这个词汇 更常使用，而能量称为 真空能量在量子微扰理论，有时候会说： 基本粒 子传递子(propagator)的单圈(one-loop)与多圈费曼图贡献，是来自于真空 涨落(vacuum fluctuation)或者说来自于零点能量对于粒子 质量的贡献实验证据要证明零点能量存在，量子场论中最简单的实验证据是卡西米尔效应 (Casimir effect)此效应是在1948年由荷兰物理学家亨得里克 卡西米尔(Hendrik B. G. Casimir)所提出，其考虑了一对 接地、电中性金属板之间的 量子化电磁场。
可以在两块板子间量测到一个很小的 力，这种力一一称之为 卡西米尔力，可直接归因于板子间电磁场的零点能量变化所造成卡西米尔效应一开始被视作不易探测，因为它的效应只能在极小距离 被看到，然而此效应在 纳米科技的重要性逐日增加不仅是特殊设计的纳 米尺度装置可轻易又精准地测量到卡西米尔效应，在微小装置的设计以及 制程中，此一效应的影响也逐渐需要被考虑进去，以其会对纳米装置施加 不小的力及应力，使得装置被弯折、扭转、相黏和断裂其他的实验证据包括有 原子或核子的光(光子)自发放射(spontaneous emission)、原子能阶的兰姆位移(Lamb shift)、电子旋磁比(gyromagnetic ratio)的异常值(anomalous value)等等重力与宇宙学在物理宇宙学中，零点能量对于臆测为正值的宇宙常数提供了有意思 的课题简单说，若此 能量真的存在，则其应当会施以 重力在广义相对 论中，质量与能量等价；任何一者都会产生重力场这种关系联结其中一个最明显的困难是真空的零点能量是大得荒谬 天真地说，它是无限大的不过可以辩称说： 普朗克尺度下的新物理会让它在那样的尺度下有个截止点(cut-off)。
即便如此，仍会有相当大的零点能 量使得时空有明显的弯曲，而与现实相矛盾对于此情形，至今没有简单 的解决办法，而将“理论上似乎相当大的空间零点能量”，以及“观测到宇宙 常数为零或很小”这两个情形作调和，是理论物理学中的重要问题之一，而 这也变为对于万有理论候选者评比的一项标准推进理论另一个零点能量研究领域是在于如何用它来产生推进美国国家航空航天局(NASA)与英国航太公司(British Aerospace)两个单位都有相关研究 计划，不过要做出可用的技术仍有相当遥远的路要走要在此领域中取得 任何的成功，就必须能做到对量子真空制造出斥力效应 (repulsive effect)；根据理论是可能的，而制造以及测量出这样效应的实验规划在未来要进行 Rueda、Haisch及Puthoff三人提出了一个 加速中的质量体会与零点场相互 作用，制造出一种电磁阻滞力(electromagnetic drag force)，而产生了 “惯 性”此一现象；细节参见随机电动力学(stochastic electrody namics)免费能量”装置卡西米尔效应使得零点能量成为一个没有争议、且科学界普遍接受的 现象。
然而“零点能量”一词却已经与一些具有争议性的领域牵扯上关系：设 计与发明出所谓的“免费能量”装置("free energy" devices)，概念上与过去 永动机(perpetual motion machines)有某种程度上的相似，在发展的成功度 也相类似在外国有许多业余爱好者投入研究，宣称有一定成果，甚至有 专门讨论免费能量的网络论坛这些人自创了一个字用来形容这类装置， 叫做OVERUNITY，是指某个装置的输出能量大于输入能量也有许多公 司宣称成功研发这类装置但是目前科学界似乎不接受这类发明与发现， 这类公司也被批评为诈骗集团相关专利美国专利(U.S. Pate nt) 5590031 ——将电磁辐射能量转换为电力能量 的系统 美国专利(U.S. Pate nt) 6362718 ― 不动式电磁发电机(Moti onl ess electromag netic gen erator)前景与应用现状真空零点能(Zero point energy )量子理论预示，真空中蕴藏着巨大的本底能量， 它在绝对零度条件下仍然存在，称为真空零点能对卡西米尔(Casimir )力(一种由于真空零 点电磁涨落产生的作用力)的精确测量，证实了这一物理现象。
现代科学认为真空并不意味着一无所有，真空是由正电子和负电子旋 转波包组成的系统，这种过程的动态能量可以作为工业能源、未来星际航 行能源以及家庭生活等诸多领域的能源量子真空是一个非常活跃的空间， 它充满时隐时现的粒子和在零点线值上涨落的能量场而与这种现象伴生 的能量，被称为零点能，也就是说，即使在绝对零度，这种真空活性仍然 保持着早在1891年，科学家忒斯拉(Nikola Tesla)在一次演讲中就提 到：几个世纪之后，也许我们可以从宇宙中的任意一点提取能量来驱动我们的机械用今天的科学语言解释，这种能源就是真空零点能，或称空间 能、自由能等关于零点能的设想来自量子力学的一个著名概念：海森堡测不准原理 该原理指出：不可能同时以较高的精确度得知一个粒子的位置和动量因 此，当温度降到绝对零度时粒子必定仍然在振动；否则，如果粒子完全停 下来，那它的动量和位置就可以同时精确的测知，而这是违反测不准原理 的这种粒子在绝对零度时的振动（零点振动）所具有的能量就是零点能 狄拉克从量子场论对真空态进行了生动的描述，把真空比喻为起伏不定的 能量之海J. Wheeler估算出真空的能量密度可高达1095 g/cmA3。
1948年，荷兰物理学家亨德里克 卡西米尔提出了一项检测这种能量存 在的方案从理论上看，真空能量以粒子的形态出现，并不断以微小的规 模形成和消失在正常情况下真空中充满着几乎各种波长的粒子，但卡 西米尔认为，如果使两个不带电的金属薄盘紧紧靠在一起，较长的波长就 会被排除出去接着，金属盘外的其他波就会产生一种往往使它们相互聚 拢的力，金属盘越靠近，两者之间的吸引力就越强1996年，物理学家首 次对这种所谓的卡西米尔效应进行了测定华盛顿大学 Lamoreaux在他的学生Dev Sen协助下，对卡西米尔效应进行了精确的测量，该测量结果与 卡西米尔对这一特殊板间距及几何构形所预测的力相差不超过5% Lamoreaux在他的实验中，采用镀金石英表面作为他的金属板另外一块 板固定在一个灵敏扭摆的端部如果该板向着另外一块板移动，则摆就会 发生扭转一台激光器可以以0.01微米的精度测量扭摆的扭转向一组压 电组件施加的一股电流使卡西米尔板移动；而另一电子反馈系统则抵消这 一移动，使扭摆保持静止零点能效应就表现为保持摆的位置所需的电流 量的变化Mohideen等人在加州理工学院作的实验中，在0.1到0.9ym的 范围内，用原子力显微镜对卡西米尔力进行的测量结果，与理论值相差不 到1%。
如果零点能可以提取，无疑将是人类所能够利用的最佳 能源了它是洁净。