akumenergie
Das Vakuum ist kein Ort, an dem nichts geschieht. Vielmehr zeigen sich dort
seltsame Phänomene wie der Casimir-Effekt, den der holländische Physiker Hendrik
Casimir 1948 voraussagte. Danach ziehen zwei in einem Vakuum befindliche parallele
Metallplatten einander an, zwar nur schwach, aber doch merklich. Dieser sonderbare
Effekt wurde 1958 verifiziert. Wie kommt er zustande? Aufgrund des Zusammenhangs
zwischen dem Elektromagnetismus und den Gesetzen der Quantenphysik. Wenn man
auf der Basis dieser Gesetze die Mindestenergie des elektromagnetischen Feldes
berechnet, stellt man fest, dass sie nicht gleich null ist. Man deutet dieses
Ergebnis als Beweis für die Existenz spontaner Fluktuationen dieses Feldes:
Der Durchschnittswert des elektrischen Feldes im Zustand niedrigster Energie,
wie man ihn für das Vakuum unterstellen muss, ist zwar gleich null, aber er
schwankt ständig zufällig um den Nullpunkt, wobei er zeitweilig positive und
zeitweilig negative Werte annimmt. Diesen im gesamten Raum anzutreffenden Fluktuationen
entspricht eine bestimmte Energie, die man als Vakuumenergie bezeichnet. Im
Fall der beiden von Casimir betrachteten Metallplatten werden die Fluktuationen
des elektromagnetischen Feldes durch die Anwesenheit der beiden Objekte verändert.
Denn an deren Oberfläche (die vollkommene elektrische Leiter darstellen) muss
der Wert des elektrischen Feldes genau null sein. Dieser Einfluss der beiden
Metallplatten auf die Fluktuationen des zwischen ihnen gelegenen Feldes führt
unmittelbar zu einer Veränderung der Vakuumenergie. Und die durch die beiden
Metallplatten induzierte Energiedifferenz ist die Ursache für deren wechselseitige
Anziehung. - (thes)
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