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真空にエネルギーはありますか?

これは、量子物理学の中心を掘り下げる魅力的な質問です! これが真空中のエネルギーの概念の内訳です:

古典的なビュー:

*古典物理学では、真空は完全に空で、物質がなく、したがってエネルギーが欠けていると見なされます。

量子ビュー:

* 量子フィールド理論(QFT): これは物事が面白くなる場所です。 QFTは、真空でさえ、量子場に変動があることを示しています。これらのフィールドはすべての空間に浸透し、基本力(電磁気症など)や粒子に対応します。

* ゼロポイントエネルギー: これらのフィールドは、常に振動する媒体として想像してください。絶対ゼロ温度(可能な限り低い温度)でさえ、これらのフィールドには「ゼロポイントエネルギー」と呼ばれる最小エネルギーがまだあります。このエネルギーは、量子畑の性質そのものに固有のものです。

* 仮想粒子: これらの変動により、粒子抗粒子のペアは、真空でさえ、短い瞬間に自発的に存在して出入りできます。これらは「仮想粒子」と呼ばれます。エネルギーは、エネルギーが真空から「借用」されてから戻ってくるほど短時間存在するため、エネルギーの保全に違反しません。

意味:

* カシミール効果: これは、ゼロポイントエネルギーの存在を示す現実世界の現象です。 2つの密接な間隔で充電されていない導電性プレートは、プレートと周囲の空間の間の真空エネルギーの違いにより、引力を経験します。

* ダークエネルギー: ダークエネルギーの性質はまだ神秘的ですが、一部の理論は、それがゼロポイントエネルギーに関連している可能性があることを示唆しています。

要約:

古典的な真空は空と見なされますが、量子物理学は、ボイドでさえ変動するフィールドと仮想粒子で満たされていることを明らかにしています。この変動エネルギーはゼロポイントエネルギーと呼ばれ、その存在が実験的に確認されています。したがって、あなたの質問に対する答えは yes です 、真空にエネルギーがある可能性があります。

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