La energía de punto cero es una pequeña cantidad de energía que existe en todo el espacio. También se conoce como energía del vacío. Dicho de otra manera, la energía de punto cero es la energía más baja posible que puede tener un sistema físico mecánico cuántico, también conocida como la energía del estado fundamental. El término y concepto ha sido adoptado por los defensores pseudocientíficos de la energía libre en las últimas décadas, pero fue propuesto originalmente por Albert Einstein y Otto Stern en 1913. El sistema de mecánica cuántica que corresponde a la energía de punto cero se llama cero- campo de puntos.
La existencia de la energía de punto cero se ha confirmado experimentalmente, en lo que se denomina el experimento de Casimir. El experimento de Casimir consiste en colocar dos placas metálicas sin carga muy juntas en el vacío. El equipo sensible revela que hay una ligera atracción, o en ocasiones, repulsión, según la disposición, entre los dos, incluso en ausencia total de cualquier otra fuerza.
Esto se puede explicar en términos de partículas virtuales que parpadean continuamente y desaparecen billones de veces por segundo alrededor de las placas. El grado de separación entre las placas limita el tipo de partículas que pueden parpadear y aparecer, y si las placas están muy cerca, esto crea una presión neta hacia adentro. Cuando las placas se colocan a 10 nanómetros (aproximadamente 100 veces el diámetro de un átomo) una de otra, la presión es equivalente a aproximadamente 1 atmósfera.
La energía de punto cero manifestada por el efecto Casimir es muy pequeña, por lo que es muy dudoso que pueda aprovecharse para crear dispositivos de “energía libre”, como la gente ha estado afirmando que es posible durante décadas. Sin embargo, el efecto Casimir es un fenómeno físico muy interesante y un área de investigación activa. Debido a que el efecto Casimir se convierte en la fuerza dominante que opera en escalas de longitud muy cortas en ausencia de cargas electromagnéticas, comprenderlo es muy relevante para diseñar máquinas pequeñas, incluidas micromáquinas y nanomáquinas.
Un cálculo inicial de la magnitud de la energía del punto cero calculó que la energía total en un metro cúbico de vacío sería suficiente para hervir todos los océanos del mundo. Esta cifra puede haber inspirado a los no físicos a imaginar con nostalgia que podría aprovecharse fácilmente para producir energía libre. Sin embargo, quedó claro que este cálculo parece contradecir la primera ley de la termodinámica y nuestra comprensión de la cosmología del universo. No tiene en cuenta que el valor inicial de la energía en el Big Bang disminuiría progresivamente a medida que el universo se expandiera. Esta confusión ha llevado a un impulso importante entre los físicos por establecer un modelo de densidad de energía de punto cero que sea consistente con la observación.