NULLPUNKT = PUNTO CERO

XILOGRAFIA DE LA "ODISEA"
(Ilustración E. Ricart)
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HOY EL NULLKPUNT, EL PUNTO CERO y SU ENERGIA,
SE HAN CONVERTIDO EN LA "ODISEA" MODERNA
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En física, la energía del Punto Cero es la energía más baja que un sistema físico mecánico cuántico puede poseer, y es la energía del estado fundamental del sistema.

El concepto de la energía del Punto Cero fue propuesto por Albert Einstein y Otto Stern en 1913, y fue llamada en un principio "energía residual".
El término energía del punto cero es una traducción del germano Nullpunktsenergie.

Todos los sistemas mecánicos cuánticos tienen energía de Punto Cero.
En la teoría de campos cuántica, es un sinónimo de la energía del vacío o de la energía oscura, una cantidad de energía que se asocia con la vacuidad del espacio vacío.

En cosmología, la energía del vacío es tomada como la base para la constante cosmológica.
A nivel experimental, la energía del punto cero genera el efecto Casimir, y es directamente observable en dispositivos nanométricos.

Debido a que la energía del punto cero es la energía más baja que un sistema puede tener, no puede ser eliminada de dicho sistema.
Un término relacionado es el campo del punto cero que es el estado de energía más bajo para un campo, su estado base, QUE NO ES CERO.

Pese a la definición, el concepto de energía del punto cero y la posibilidad de extraer "energía gratuita" del vacío han atraído la atención de inventores principiantes. Numerosas máquinas de movimiento perpetuo y otros equipos pseudocientíficos, son frecuentemente llamados dispositivos de energía libre, con el propósito de explotar la idea.

Como resultado de esta actividad y su intrigante explicación teórica, el concepto ha adquirido vida propia en la cultura popular, apareciendo en libros de CIENCIA-FICCIÓN, PELÍCULAS y JUEGOS.



En 1913, utilizando esta fórmula como base, Albert Einstein y Otto Stern publicaron un artículo de gran importancia donde sugerían por primera vez la existencia de una energía residual que todos los osciladores tienen en el cero absoluto.
Llamaron a esto "energía residual", o Nullpunktsenergie (en Alemán), que fue más tarde traducido como Energía del Punto Cero.


En Física clásica, la energía de un sistema es relativa, y se define únicamente en relación a algún estado dado. Típicamente, uno puede asociar a un sistema sin movimiento una energía cero, aunque hacerlo es puramente arbitrario.

En física cuántica, es natural asociar la energía con el valor esperado de un cierto operador, el Hamiltoniano del sistema. Para casi todos los sistemas mecánicos cuánticos, el valor esperado más bajo posible que este operador puede tener NO ES CERO, aunque a este valor más bajo posible se le denomina Energía del Punto Cero.

El origen de una energía mínima no nula puede ser intuitivamente comprendido en términos del principio de indeterminación de Heisenberg.
Este principio establece que la posición y el momentum de una partícula mecánica cuántica no pueden simultáneamente ser ambos conocidos con precisión.

Si la partícula es confinada a un pozo de potencial, entonces su posición es como mínimo parcialmente conocida: debe estar en el pozo.
Por ello, uno puede deducir que en el pozo, la partícula no puede tener momento cero, pues de lo contrario se violaría el principio de incertidumbre.
Porque la energía cinética de una partícula en movimiento que es proporcional al cuadrado de su velocidad, no puede ser cero tampoco.
Este ejemplo, sin embargo, no es aplicable a una partícula libre - la energía cinética de la cual sí puede ser cero.



En mecánica cuántica ordinaria, la energía del punto cero es la energía asociada con el estado fundamental del sistema.
El más famoso ejemplo de este tipo es la energía asociada con el estado fundamental del oscilador armónico cuántico.
Más exactamente, la energía del punto cero es el valor esperado del Hamiltoniano del sistema.

En teoría cuántica de campos, el tejido del espacio se visualiza como si estuviera compuesto de campos, con el campo en cada punto del espacio-tiempo siendo un oscilador armónico simple cuantizado, que interactúa con los osciladores vecinos.

La evidencia experimental más simple de la existencia de la energía del punto cero en la teoría cuántica de campos es el EFECTO CASIMIR.
Este efecto fue propuesto en 1948 por el físico holandés Hendrik B. G. Casimir, quien analizó el campo electromagnético cuantizado entre dos placas metálicas paralelas sin carga eléctrica.
Una pequeña fuerza puede medirse entre las placas, que es directamente atribuible a un cambio en la energía del punto cero del campo electromagnético entre las placas.

Aunque el efecto Casimir al principio fue difícil de medir, porque sus efectos pueden verse únicamente a distancias muy pequeñas, el efecto es muy importante en nanotecnología.

No sólo es el efecto Casimir fácilmente medido en dispositivos nanotecnológicos especialmente diseñados, sino que se debe tener en cuenta cada vez más en el diseño y en el proceso de manufactura de los mismos.
Puede ejercer fuerzas significativas y tensiones sobre los dispositivos nanotecnológicos, causando que se doblen, tuerzan, o incluso que se rompan.



GRAVITACION Y COSMOLOGÍA

Existen problemas no resueltos de la física:
¿Porqué la energía del punto cero del vacío no produce una gran constante cosmológica?
¿Qué la anula?

En Cosmología, la energía del punto cero ofrece una posibilidad intrigante para explicar los especulativos valores positivos de la constante cosmológica.
En resumen, si la energía está "realmente allí", entonces debería ejercer una fuerza gravitacional.

En relatividad general, la masa y la energía son equivalentes; y cualquiera de ambas puede producir un campo gravitatorio.

Una dificultad obvia con esta asociación es que la energía del punto cero del vacío es absurdamente enorme.
De hecho, es infinita, pero uno podría decir que la nueva física se cancela en la escala de Planck, por lo que su crecimiento debería cortarse en este punto.
Incluso así, lo que queda es tan grande que doblaría el espacio de forma claramente visible, por lo que parece que tenemos aquí una contradicción.
No hay salida fácil del problema, y reconciliar la enorme energía del punto cero del espacio con la constante cosmológica observada, que es pequeña o nula, ha llegado a ser uno de los problemas importantes de la física teórica, y se ha convertido en un criterio para juzgar un candidato a la "Teoría de Todo".

La NASA y British Aerospace tienen programas de investigación para ver como puede ser utilizada esta energía del Punto Cero.
Pero producir tecnología práctica es todavía algo muy lejano.
Para tener éxito en esta tarea, tendría que ser posible crear efectos repulsivos en el vacío cuántico, lo que de acuerdo a la teoría debería ser posible, y se están diseñando experimentos para producir y medir estos efectos en el futuro.

El Catedrático Ulf Leonhardt y el Doctor Thomas Philbin, de la University of St Andrews en Escocia, han trabajado en una forma de invertir el efecto Casimir, para que sea repulsivo en vez de atractivo.
Su descubrimiento puede conducir a la construcción de micromáquinas sin fricción con partes móviles que leviten.



El efecto Casimir ha establecido la energía del punto cero como un fenómeno científicamente aceptado.

Sin embargo, el término Energía del Punto Cero ha sido igualmente asociado con un área altamente controvertida - el diseño e invención de los llamados ingenios de "energía gratuita", similares a las máquinas de movimiento perpetuo del pasado.



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HOY, 10 NOV. 2009., NO EXISTE PUES, NINGUNA PRUEBA CIENTÍFICA
DEFINITIVA QUE HAYA SIDO HECHA PÚBLICA con respecto a:

El efecto que la Energía del Punto Cero, pueda tener para
influir en la rotación de la Tierra, ni en la inversión de sus Polos,
ni en otras emocionantes y aventuradas especulaciones
CATASTRÓFICAS a las que nos tiene acostumbrados la Ciencia-ficción
en películas y novelas.

Muy distraídas, por cierto.









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