Il Vuoto quantistico

La Teoria quantistica dei campi ci rivela che neanche un vuoto ideale, con una pressione misurata zero, è veramente vuoto. Infatti nel vuoto sono presenti fluttuazioni quanto-meccaniche che lo rendono un ribollire di coppie di particelle virtuali che nascono e si annichilano in continuazione. Tale fenomeno quantistico potrebbe essere responsabile del valore osservato della costante cosmologica.

Secondo il principio di indeterminazione di Heisenberg, energia e tempo, al pari di altre grandezze come posizione e velocità, non possono essere misurate con un'accuratezza infinita. Se lo spazio vuoto non avesse alcuna forma di energia, una particella potrebbe avere velocità ed energia entrambe nulle, con un errore pari a zero che violerebbe il principio di Heisenberg: ciò porta a concludere per l'esistenza di fluttuazioni quantistiche nello spazio vuoto, che generano una quantità minima di indeterminazione. Il vuoto è quindi pensato come un equilibrio dinamico di particelle di materia e di antimateria in continua creazione ed annichilazione.

Le particelle virtuali del vuoto quantistico, caratterizzate dal consueto binomio onda-particella della meccanica quantistica, in uno spazio infinitamente esteso hanno lunghezza d'onda qualsiasi. Al contrario in uno spazio limitato, ad esempio fra due pareti, esisteranno solo particelle con lunghezze d'onda che sono sottomultipli interi della distanza fra le pareti stesse, con un'energia inferiore di quella all'esterno. Si potrà perciò misurare una forza-pressione che tende ad avvicinare le pareti (effetto Casimir).

Le particelle sono dette virtuali perché normalmente non producono effetti fisici; in uno spazio limitato, tuttavia, vi sono delle grandezze misurabili.

Un altro motivo per l'energia del vuoto è che le pareti della camera a vuoto emettono luce in forma di radiazione del corpo nero: luce visibile se sono alla temperatura di migliaia di gradi, luce infrarossa se più fredde. Questa "zuppa" di fotoni sarà in equilibrio termodinamico con le pareti, e si può dire di conseguenza che il vuoto ha una particolare temperatura.

FONTE:https://it.wikipedia.org/wiki/Vuoto_(fisica)#Il_vuoto_quantistico