Wat is negatieve energie?

Hoewel velen negatieve energie kennen om te verwijzen naar de negatieve chi, negatieve uitstraling of anderszins schadelijke energie die een persoon afgeeft, heeft de term ook een wetenschappelijke definitie.Op basis van het Heisenberg -onzekerheidsprincipe heeft negatieve energie te maken met de inherente schommelingen in energie die bestaat in elk energie- of magnetisch veld.Deze vorm van exotische materie is een zeer onvoorspelbare kracht waarvan is bewezen dat het in het midden van velden van nul energie bestaat.Hoewel moeilijk te identificeren, wordt dit type energie gespeculeerd als op de rand van zwarte gaten en is het aangehaald als een noodzakelijke voorwaarde voor tijdreizen door Stephen Hawking.

Het concept van negatieve energie werd voorgesteld door de Britse natuurkundige Paul Adrien MauriceDirac in 1928, als een onderdeel van de Dirac -vergelijking.Deze vergelijking is ontworpen om consistent te zijn met de normen van speciale relativiteitstheorie.In deze vergelijking beschreef Dirac hoe kwantumtoestanden van positieve energie zouden worden gecompenseerd door negatieve energie.Over het algemeen zullen deze twee soorten energie elkaar in evenwicht brengen.Aldus is een negatieve vorm van energie meestal geen waarneembaar fenomeen.In het geval van een puur vacuüm zullen echter negatieve energietoestanden worden uitgedrukt voor alle atomen in het vacuüm, terwijl er geen positieve energietoestanden zullen worden uitgedrukt.Dit concept wordt de Dirac Sea genoemd.

theoretisch kan een gat zich ontwikkelen in de Dirac-zee als een verdwaalde gammastraal botst met elektronen in een negatieve staat van energie, waardoor het zo wordt omgezet in een positief geladen elektron.Zo'n gat in de Dirac-zee zou zich gedragen in de tegenovergestelde manier van het originele, negatief geladen elektron.Het nieuwe positief geladen elektron zou een voorbeeld zijn van antimaterie.Antimaterie moet dus niet worden verward met een negatieve staat van energie.

In 1948 voorspelde de Nederlandse fysicus Hendrick Casimir dat er een kleine aantrekkelijke kracht zou kunnen bestaan tussen twee niet -geladen, parallelle platen in een vacuüm.Als de platen extreem dicht bij elkaar rusten, wordt negatieve energie geproduceerd omdat het aantal elektromagnetische golven tussen de twee platen minder wordt dan dat van de omliggende ruimte.In essentie wordt een negatieve staat van energie aanwezig wanneer de golflengten van deeltjes in een bepaald ruimtegebied minder zijn dan normaal gemeten.

Casimirs -voorspellingen zijn waargenomen in twee afzonderlijke experimenten.Het eerste experiment vond plaats in 1958 en werd onder toezicht van M. J. Sparnaay.Het leverde resultaten op die consistent waren met Casimirs -theorieën.Het tweede experiment, door Steve K. Lamoreaux, werd uitgevoerd in 1997. In plaats van twee platen in het experiment te gebruiken, combineerde Lamoreaux een enkele plaat met een ander bord dat deel uitmaakte van een bijna nauwkeurige bol.Dit experiment bevestigde ook de voorspellingen van Casimirs.Hoewel negatieve staten van energie mogelijk niet waarneembaar zijn, zijn ze zowel theoretisch als door middel van experiment bewezen.