Kirjoittanut Peter Baksa

Koska olen maininnut nollapistekentän (ZPF) niin paljon aiemmissa HuffPost-artikkeleissani, ja koska se on elintärkeä osa sitä, mitä on meneillään, on järkevää esittää yksityiskohtaisempi analyysi kaikille niille kvanttiharrastajille, jotka kamppailevat teoriani kanssa, jonka mukaan ajatukset ovat yhtä kuin materia. Aloitetaan siis perusasioista ja näytetään, mitä ZPF:stä tiedetään ja miten sen löytäminen tapahtui.

ZPF:n perusteet

Kvanttikenttäteoriassa tyhjiötila on kvanttitila, jolla on pienin mahdollinen energia; se ei sisällä fyysisiä hiukkasia, ja se on perustilan energia. Tätä kutsutaan myös nollapiste-energiaksi; systeemin energia nollalämpötilassa. Kvanttimekaniikan mukaan kaikki järjestelmät ovat kuitenkin myös perustilassaan vaihtelevia ja niillä on aaltomaisen luonteensa vuoksi siihen liittyvä nollapiste-energia. Näin ollen jopa absoluuttiseen nollapisteeseen jäähdytetyssä hiukkasessa on edelleen jonkin verran värähtelyä.

Nestemäinen helium-4 on hyvä esimerkki: Ilmakehän paineessa, jopa absoluuttisessa nollapisteessä, se ei jäädy kiinteäksi ja pysyy nesteenä. Tämä johtuu siitä, että sen nollapiste-energia on riittävän suuri, jotta se pysyy nesteenä, vaikka se olisikin hyvin kylmä. Kaikella kaikkialla on nollapiste-energiaa, hiukkasista sähkömagneettisiin kenttiin ja minkä tahansa muun tyyppisiin kenttiin. Kun ne kaikki yhdistetään, saadaan tyhjiöenergia eli kaikkien avaruuden kenttien energia.

Tämä näyttäisi merkitsevän sitä, että tyhjiötila — tai yksinkertaisesti tyhjiö — ei ole lainkaan tyhjä, vaan kaikkien avaruuden kenttien perustilan energia, ja sitä voidaan kutsua kollektiivisesti nollapistekentäksi. Kvanttimekaniikan mukaan tyhjiötila sisältää ohikiitäviä sähkömagneettisia aaltoja ja virtuaalihiukkasia, jotka ilmestyvät ja katoavat olemassaolostaan hetken mielijohteesta. Meidän on siis kysyttävä, voidaanko tätä energiaa mitata? Tai edes laskea?

Fysiikassa on olemassa niin sanottu Casimirin vaikutus. Tässä kokeessa kaksi johtavaa levyä viedään rinnakkain, ja niiden välissä pidetään sähkömagneettista kenttää. Levyjen välissä oleva ontelo ei kestä kaikkia sähkömagneettisen kentän taajuusmuotoja, varsinkaan levyjen väliseen etäisyyteen verrattavia aallonpituuksia. Tämä luo levyjen ulkopuolelle nollapistepainetta, joka yrittää työntää levyt yhteen, aivan kuten auringon säteilypaine työntää komeetan pyrstöä pois sen ytimestä. Tuloksena syntyvää vaikutusta kutsutaan Casimirin voimaksi, ja se voimistuu, mitä lähemmäksi levyt tulevat, mutta häviää, kun levyt ovat fyysisesti kosketuksissa toisiinsa — tai kun levyt ovat niin lähellä toisiaan, että nollapisteen aallonpituus ei enää näe täydellisesti johtavaa pintaa.

Tätä Casimir-ilmiötä pidetään usein todisteena nollapiste-energiameren olemassaolosta koko maailmankaikkeudessa. Toinen mahdollinen ZPF:n ilmenemismuoto voisi olla kosmologinen vakio, jota käytetään niin paljon kosmologiassa; jotkut sanovat, että se voisi olla tämän nollapiste-energian mitta. Erään laskelman mukaan tyhjän avaruuden kuutiosenttimetrin energia on jopa noin erg:n triljoonasosa; se ei ole paljon, mutta jos tämä lasketaan koko avaruuteen, saadaan silti ääretön. Vuonna 1913 Albert Einstein ja Otto Stern tekivät analyysin vedyn ominaislämmöstä alhaisissa lämpötiloissa ja havaitsivat, että käytettävissä olevat tiedot sopivat parhaiten, jos värähtelyenergiaa esitettiin yhtälöllä:

Jopa lämpötilan T ollessa absoluuttinen nollapiste voit nähdä, kuinka ensimmäinen termi putoaa myös nollaan, mutta jäljelle jää toinen termi, joka on pienin säilytettävä energia. Tämä on vedyn nollapiste-energia — ja avaruus on täynnä vetyä — joka yksinään täyttäisi tyhjiön nollapisteen sähkömagneettisella säteilyllä.

Toinen ZPF:n johdannainen tulee, kuten edellä mainittiin, epätarkkuusperiaatteesta. Tietylle hiukkaselle ei voida tietää sekä sen sijaintia että sen impulssia samanaikaisesti — pienin mahdollinen epävarmuus on verrannollinen Planckin vakioon. Tämä epävarmuus liittyy energian ja aineen luontaiseen kvanttitarkkuuteen, joka johtuu niiden aaltomaisesta luonteesta. Näin ollen hiukkanen ei voi olla liikkumatta potentiaalikaivonsa pohjalla, sillä silloin tiedettäisiin sekä hiukkasen sijainti että energia täydellä varmuudella.

Tietyn systeemin pienimmän mahdollisen energian on siis oltava suurempi kuin kaivon minimipotentiaali — sen nollapiste-energia. Tämä johtaa meidät postuloimaan kaikkien hiukkasten kollektiivisen potentiaalin kaikkialla, jolloin niiden yksittäiset nollapiste-energiat sulautuvat yhdeksi universaaliksi nollapistekentäksi. Tämän erityisen kvanttifysiikan alueen teoriat ja tieteellinen tutkimus luovat pohjan sille, että voidaan yrittää selittää, miten mieli/aivot/aivoaallot käynnistävät tapahtumia luonnossa; miten ajatuksemme sekoittuvat kaikkeen muuhun ja saavat aikaan sen, että materia ilmenee elämässämme. Mitä enemmän tarkastelemme tätä aluetta, sitä selvemmäksi Jumalan ja tieteen yhteys tulee. Jos ajatukset ovat yhtä kuin energia ja energia on yhtä kuin aine, niin ajatuksista tulee ainetta. Tarkkaile ajatuksiasi, sillä ne ilmenevät elämässäsi luonnollisesti ZPF:n kautta.

 

Artikkelin julkaissut Huffington Post