آیا خلاء هم انرژی دارد؟
دانستني ها/ يک ظرف محتواي هوا را در نظر بگيريد. اگر هواي داخل ظرف را با يک پمپ خارج کنيم در ظرف چه چيزي باقي مي ماند؟ تا قبل از شکل گيري نظريه کوانتومي در قرن بيستم فيزيکدان ها معتقد بودند که در اين ظرف هيچ چيزي باقي نمي ماند اما نظريه کوانتومي نگاه فيزيکدان ها را به مفهوم خلاء براي هميشه تغيير داد. امروزه از نگاه فيزيک کوانتومي بايد گفت که خلاء در واقع خالي نيست بلکه برعکس مملو از انرژي است اما ببينيم چرا؟ علت صفر نبودن انرژي خلاء به رابطه عدم قطعيت هايزنبرگ باز مي گردد. براساس رابطه عدم قطعيت، مقدار انرژي يک سيستم همواره با گذشت زمان، افت و خيز دارد و بنابراين انرژي سيستم حتي در خلاء نيز نمي تواند مطلقا برابر صفر باشد. به بيان دقيق تر و براساس نظريه ميدان کوانتومي مي توان گفت که خلاء همواره حاوي ميدان هايي است که افت و خيز مي کنند. از اين ديدگاه، خلاء را مي توان به اقيانوسي تشبيه کرد که برخلاف تصور فيزيک کلاسيک هيچ گاه ساکن نبوده بلکه هميشه مواج و متلاطم است.بر مبناي نظريه ميدان کوانتومي، اين امواج در واقع انبوه فوتون ها و ذرات ديگري هستند که مستمرا از دل خلاء پديد آمده و لحظه اي بعد محو مي شوند. اين امواج فوتون ها در تمامي طول موج ها در گستره خلاء حضور دارند و بنابراين خلاء همواره حاوي مقدار مشخصي انرژي است. اما با توجه به آنکه اين انرژي در تمامي گستره خلاء کيهاني و در همه جهان بطور يکسان وجود دارد، آيا راهي براي آشکار سازي آن به لحاظ تجربي وجود دارد؟ در سال ۱۹۴۸ يک فيزيکدان هلندي به نام هندريک کازيمير توانست پاسخي براي اين پرسش بيابد. محاسبات کازيمير نشان مي داد چنانچه دو صفحه فلزي بدون بار الکتريکي را در فاصله کمتر از چند ميکرون از همديگر در محيط خلاء قرار دهيم بايد به واسطه وجود انبوه فوتون هاي موجود در خلاء که مستمرا از دو طرف به اين صفحات ضربه وارد مي کنند، نيروي جاذبه اي مابين اين دو صفحه برقرار مي شود. در آن زمان خود کازيمير با انجام آزمايشاتي سعي کردوجود اين نيروي جاذبه اسرار آميز را – که امروه اصطلاحا « اثر کازيمير » ناميده مي شود – در عمل بررسي کند اما آزمايشات او از دقت کافي برخوردار نبودند تا اينکه سرانجام ۱۰ سال بعد، يکي از فيزيکدانان همکار او در آزمايشگاه پژوهشي شرکت فيليپس بنام مارکوس اسپارناي توانست براي نخستين بار از وجود انرژي خلاء بطور تجربي و عملي پرده بردارد. غلتش گوي فلزي: چند سال پيش فيزيکدان هاي دانشگاه کاليفرنيا در ريورسايد براي نخستين بار موفق شدند يک گوي فلزي کوچک به شعاع يک دهم ميلي متر را – که تصويرآن را در زير ميکروسکوپ مشاهده مي کنيد – تنها به کمک انرژي خلاء و به واسطه اثر کازيمير به غلتش در آورند. با توجه به آنکه انرژي خلاء در همه جا بصورت بي پايان وجود دارد فيزيکدان ها در تلاشند تا راه هايي را براي استفاده عملي از اين انرژي فراگير و تمامي نشدني بيابند. بعنوان مثال با توجه به اينکه اثر کازيمير در فواصل کمتر از چند ميکرون ظاهر مي وشد بعضي فيزيکدان ها به اين فکر افتاده اند که انرژي خلاء را براي راه اندازي ماشين ها و روبات هاي ميکرومتري استفاده کنند. البته از آنجايي که هنوز تمامي ميدان هاي موجود در جهان براي بشر شناخته شده نيست نمي توان مقدار کل انرژي موجود در حجم مشخصي از خلائ را بطور دقيق تخمين زد؛ اما بعضي فيزيکدان ها معتقدند که مقدار اين انرژي مي تواند فوق العاده زياد يا حتي نامتناهي باشد. به هر حال امروزه خلاء – که در فيزيک کلاسيک صرفا به معناي هيچ بود – عملا به يکي از عجيب ترين و راز آميزترين پديده هاي جهان تبديل شده است. با کانال تلگرامي «آخرين خبر» همراه شويد