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La Energía Del Punto Cero… ¡Aprende Que Es Esta Sorprendente Energía!

En física la energía del punto cero representa la energía más baja que un sistema físico mecano-cuántico puede poseer, y es la energía en estado fundamental de un sistema. Fue propuesto el concepto de la energía del punto cero por Albert Einstein y Otto Stern en el año 1913, y en su inicio fue llamada energía residual. Tienen energía de punto cero todos los sistemas mecano-cuánticos.

Surge como referencia al estado base la expresión, del oscilador armónico cuántico también de sus oscilaciones nulas. Es un sinónimo de la energía oscura o de la energía en el vacío, la teoría de  campos cuánticos. Es tomada la energía del vacío en cosmología como la base para la constante cosmológicas.

Genera el efecto Casimir a nivel experimental la energía del punto cero. En dispositivos nanométricos es directamente observable.  Ya que es la energía más baja que puede tener un sistema  la energía del punto cero, y no puede ser eliminada de tal sistema. Es el campo del punto cero un término relacionado, que representa para un campo el estado de energía más bajo, su estado base y que no es cero. A pesar de la  definición, el concepto de energía de punto cero además de la posibilidad de extraer del vacío energía gratuita, ha atraído de inventores independientes una gran atención además de todo tipos de charlatanes.

Que es la Energía Del Punto Cero.

La energía de un sistema es relativa en la física clásica, y en relación a algún estado dado único se define, llamado a menudo estado de referencia. Uno lo puede asociar típicamente una energía cero a un sistema sin movimiento, aunque el hacerlo es puramente abierto.

E natural asociar en física cuántica, la energía con el valor esperado de un presunto operador “El Hamiltoniano del sistema”. En casi todos los sistemas mecano-cuánticos, es posible el valor esperado más bajo que pueda tener este operador no es cero; se le denomina a este valor más bajo posible; energía del punto cero. (Dato Interesante: si agregamos al Hamiltoniano una constante arbitraria, obtendríamos otra teoría que es equivalente físicamente al previo Hamiltoniano. Por esta causa, solo es observable la energía relativa no la energía absoluta. Aunque, no cambia esto de que el mínimo momento es nulo).

No es nulo el origen de la energía mínima, puede ser comprendido intuitivamente, en términos de la teoría del Principio de Indeterminación de Heidelberg. Establece este principio que el momentum y la posición de una partícula en física cuántica no pueden ser conocidos simultáneamente con precisión. Si es confinada la partícula a un pozo de potencial, entonces es como mínima participante conocida su posición: debe estar en el poso. Uno puede deducir por esto, que no puede tener movimiento cero la partícula, pues se estaría violando el principio de incertidumbre de lo contrario. Ya que la energía cinética de una partícula en pleno movimiento en proporcional al cuadrado de su velocidad, y jamás puede ser cero tampoco. Sin embargo no es aplicable este ejemplo a una partícula libre, ya que si puede ser cero la energía cinética.

Energía Del Punto Cero Física

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Evidencia Experimental.

La más simple evidencia experimental de la energía del punto cero, es en la teoría de cuántica del campo, el Efecto Casimir. Siendo propuesto en el año 1948  tal efecto por el físico holandés Hendrik B. G Casimir, el cual se encargó de analizar entre dos placas metálicas sin ninguna carga eléctrica, el campo electromagnético cuantiado. Puede medirse entre las placas una pequeña fuerza, que es atribuible directamente a un cambio de energía del punto cero del mismo campo electromagnético entre las placas.

Al principio fue difícil de medir el efecto casimir, porque pueden verse sus efectos únicamente a unas muy pequeñas distancias, este efecto en la nanotecnología es muy importante. No solo en dispositivos nanotecnológicos es fácilmente medido el efecto Casimir, sino también que debe cada vez más tener en cuenta el diseño y el proceso de manufactura. Puede ejercer sobre los dispositivos nanotecnológicos fuerzas significativas y tensiones, causando que se tuerzan, doblen o incluso que se rompan.

Incluyen otras evidencias experimentales la emisión de luz, o sea “Fotones”, por núcleos y átomos en el efecto Lamb  de las distintas posiciones de los niveles de energía de los átomos, los anómalos valores de la tasa giromagnética del electrón, entre otros.

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Ha establecido la energía del punto cero el efecto Casimir, como un fenómeno científicamente aceptado. Aunque, el termino energía del punto cero  ha sido asociado igualmente con un área grandemente controvertida. Según varios estudios, el hidrogeno atómico H (se distingue del hidrogeno molecular H2) podría como una especie de conversor, de aquellos conversores de radiación de espectro frio de la energía de punto cero, convertirse al espectro de la radiación infrarroja que se utiliza en nuestros conversores termoeléctricos.

Aunque no ha podido ser demostrada está teoría, en los experimento que llevó a cabo Irving Langmuir ganador del premio Nobel de Química, quien a comienzos del siglo XX publica sus experimentos sobre el hidrogeno atómico, donde surgen varios resultados que al parecer violan la segunda ley de la termodinámica, aunque no se ha realizado una réplica y mucho menos  un análisis con sus respectivos instrumentos, fundamentos teóricos y tecnología moderna.

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Utilidad en la Propulsión y Levitación.

Otra de las áreas de investigación en esta área de la energía del punto cero, es su utilidad para la propulsión. British Aerospace y la Nasa tienen algunos programas de investigación con respecto a este objetivo, aunque se encuentra todavía más lejos producir alguna tecnología práctica.  Para lograr tener éxito en esta tarea, se tendría que llegar a la posibilidad de crear efectos repulsivos en el vacío cuántico, lo que debería ser posible de acuerdo a la teoría, aunque ya se están diseñando experimentos para llegar a producir y medir tales efectos en el futuro.

El Doctor Thomas Philbin y el Catedrático Ulf Leonhardt, de la University of St Andrews en Escocia, han estudiado y trabajado en una manera de invertir el efecto Casimir, para que en vez de ser atractivo sea repulsivo. Puede su descubrimiento conducir a la construcción de las micromáquinas que discrepen de fricción con partes móviles que leviten.

Han propuestos Haisch, Rueda y Puthoff que un objeto acelerado masivo interactua con el campo de punto cero, para ocasionar una fuerza de freno electromagnética que es la responsable y verdadera del fenómeno de la inercia.

En la Gravitación y la Cosmología.

La energía del punto cero en cosmología, ofrece una posibilidad intrigante para explicar los valores positivos especulativos de la constante cosmológica. En resumen, si está realmente la energía allí, entonces tendría que ejercer una fuerza gravitacional.  Son equivalente, la masa y la energía en la relatividad general; y puede producir un campo gravitatorio cualquiera de ambas.

Una obvia dificultad con esta asociación, es que la energía del punto cero en el vacío es absurdamente enorme. Más bien, es infinita, aunque uno podría decir que se cancela la nueva física a la escala de Planck, y se debería cortar de este punto su crecimiento. Incluso, lo que quedaría sería tan grande que doblaría de forma claramente visible el propio espacio, y parase que tendríamos una contradicción es este asunto.

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