Από την εποχή της φωτιάς μέχρι την εποχή της πυρηνικής σχάσης και των ανανεώσιμων πηγών, ο άνθρωπος κυνηγά συνεχώς νέες μορφές ενέργειας. Όμως, ένα όνειρο μοιάζει διαχρονικά ακαταμάχητο: η πρόσβαση σε «δωρεάν, άπειρη ενέργεια». Από τις μηχανές αέναης κίνησης μέχρι τα θαυματουργά «κουτιά ενέργειας» που υπόσχονταν επιτήδειοι, η ιστορία βρίθει από τέτοια σενάρια.
Κάπου εδώ μπαίνει στο κάδρο και η περίφημη «ενέργεια μηδενικού σημείου» (zero-point energy, ZPE). Μπορεί πράγματι να τροφοδοτήσει τον πλανήτη ή πρόκειται για άλλο ένα επιστημονικοφανές όνειρο;
Στη φυσική, κάθε σύστημα έχει μια «χαμηλότερη ενεργειακή κατάσταση», τη λεγόμενη θεμελιώδη ή ground state. Ακόμη κι εκεί, όμως, η ενέργεια δεν είναι μηδενική. Για παράδειγμα, το άτομο του υδρογόνου: όταν το ηλεκτρόνιο πέσει στο χαμηλότερο επίπεδο ενέργειας, εξακολουθεί να έχει κίνηση και περιστροφή. Αυτή η ελάχιστη, αλλά υπαρκτή, ενέργεια ονομάζεται zero-point energy.
Ακόμη και ο «κενός χώρος», χωρίς σωματίδια ή ακτινοβολία, δεν είναι πραγματικά άδειος. Σύμφωνα με τη Γενική Σχετικότητα, μπορεί να έχει μια εγγενή ενεργειακή πυκνότητα — τη λεγόμενη κοσμολογική σταθερά.
Και η Κβαντική Θεωρία Πεδίου προσθέτει ότι τα θεμελιώδη πεδία της φύσης (ηλεκτρομαγνητικό, ασθενές, ισχυρό) έχουν κι αυτά μη μηδενικές τιμές κενού, που μεταφράζονται σε ενέργεια.
Το φαινόμενο Casimir και η σκοτεινή ενέργεια
Η ύπαρξη αυτής της ενέργειας δεν είναι απλώς θεωρητική. Το 1948 προβλέφθηκε το φαινόμενο Casimir: αν τοποθετήσεις δύο παράλληλες αγώγιμες πλάκες σε κενό, έλκονται ελαφρώς μεταξύ τους, επειδή ορισμένοι τρόποι ταλάντωσης του κενού δεν χωράνε ανάμεσά τους.
Το 1997, ο φυσικός Στίβεν Λαμορ έδειξε πειραματικά ότι αυτή η μικροσκοπική δύναμη υπάρχει πραγματικά, επιβεβαιώνοντας ότι το «κενό» δεν είναι ποτέ εντελώς άδειο.
Την ίδια δεκαετία ήρθε μια ακόμα μεγαλύτερη ανατροπή: οι αστρονόμοι ανακάλυψαν ότι το σύμπαν επιταχύνει την επέκτασή του. Η εξήγηση ήταν πως ο ίδιος ο χωροχρόνος περιέχει μια θετική ενεργειακή πυκνότητα — την περίφημη σκοτεινή ενέργεια, που φαίνεται να είναι ένα είδος zero-point energy σε κοσμολογική κλίμακα.
Το όνειρο και ο εφιάλτης της «εξαγωγής» ενέργειας
Θεωρητικά, αν το κβαντικό κενό δεν είναι η «αληθινή» χαμηλότερη κατάσταση, αλλά μια ψευδο-σταθερή (false vacuum), τότε μια μετάβαση προς ένα ακόμη χαμηλότερο επίπεδο θα απελευθέρωνε τεράστια ποσά ενέργειας. Όμως, σύμφωνα με τους επιστήμονες, κάτι τέτοιο θα ισοδυναμούσε με κατάρρευση του ίδιου του σύμπαντος: αλλαγή θεμελιωδών σταθερών, καταστροφή ατόμων, πλανητών, ακόμη και των ίδιων των σωματιδίων.
Σε πιο «γήινη» κλίμακα, προσπάθειες αξιοποίησης του Casimir effect θα απέφεραν ποσά ενέργειας ανάλογα με τις δυνάμεις Van der Waals: τάξης χιλιοστών του ηλεκτρονιοβόλτ. Με άλλα λόγια, ασήμαντα για πρακτική χρήση.
Επιστήμη vs. «άπειρη ενέργεια»
Η ύπαρξη μηδενικής ενέργειας είναι επιστημονικό γεγονός. Όμως η αξιοποίησή της για παραγωγή άφθονης, δωρεάν ενέργειας είναι ακόμα σενάριο επιστημονικής φαντασίας.
Αυτό δεν εμποδίζει απατεώνες ή παραπλανημένους εφευρέτες να υπόσχονται συσκευές «δωρεάν ενέργειας μηδενικού σημείου», που... δεν δουλεύουν.
Εν ολίγοις, η zero-point energy είναι πραγματική, συνδέεται με το κβαντικό κενό και φαίνεται να κρύβεται πίσω ακόμη και από τη σκοτεινή ενέργεια που διαστέλλει το σύμπαν. Όμως, προς το παρόν τουλάχιστον, δεν υπάρχει τρόπος να την αξιοποιήσουμε χωρίς να προκαλέσουμε… το τέλος του κόσμου.
