Die Nullpunktsenergie ist eine kleine Energiemenge, die im gesamten Raum existiert. Sie wird auch als Vakuumenergie bezeichnet. Anders ausgedrückt ist die Nullpunktsenergie die niedrigstmögliche Energie, die ein quantenmechanisches physikalisches System haben kann, auch bekannt als die Energie des Grundzustands. Der Begriff und das Konzept wurden in den letzten Jahrzehnten von pseudowissenschaftlichen Befürwortern der freien Energie übernommen, ursprünglich jedoch von Albert Einstein und Otto Stern im Jahr 1913 vorgeschlagen. Das quantenmechanische System, das der Nullpunktsenergie entspricht, heißt Nullpunkt- Punktfeld.
Die Existenz der Nullpunktsenergie wurde experimentell im sogenannten Casimir-Experiment bestätigt. Das Casimir-Experiment besteht darin, zwei ungeladene Metallplatten sehr eng beieinander in ein Vakuum zu legen. Empfindliche Geräte zeigen, dass zwischen den beiden eine leichte Anziehung – oder manchmal auch Abstoßung – besteht, selbst wenn keine andere Kraft vorhanden ist.
Dies kann durch virtuelle Teilchen erklärt werden, die kontinuierlich Billiarden Mal pro Sekunde um die Platten herum in die Existenz ein- und ausblinzeln. Der Grad der Trennung zwischen den Platten schränkt die Art der Partikel ein, die entstehen können, und wenn die Platten sehr nahe sind, erzeugt dies einen Nettodruck nach innen. Wenn die Platten 10 Nanometer (etwa das 100-fache des Durchmessers eines Atoms) voneinander entfernt angeordnet werden, entspricht der Druck etwa 1 Atmosphäre.
Die Nullpunktsenergie, wie sie sich durch den Casimir-Effekt manifestiert, ist sehr klein, daher ist es sehr zweifelhaft, dass sie genutzt werden könnte, um Geräte mit „freier Energie“ zu schaffen, wie die Menschen seit Jahrzehnten behaupten. Der Casimir-Effekt ist jedoch ein sehr interessantes physikalisches Phänomen und ein Bereich aktiver Forschung. Da der Casimir-Effekt in Abwesenheit elektromagnetischer Ladungen die dominierende Kraft auf sehr kurzen Längenskalen wird, ist sein Verständnis für die Entwicklung kleiner Maschinen, einschließlich Mikromaschinen und Nanomaschinen, sehr wichtig.
Eine frühe Berechnung der Größe der Nullpunktsenergie ergab, dass die Gesamtenergie in einem Kubikmeter Vakuum ausreichen würde, um alle Ozeane der Welt zum Kochen zu bringen. Diese Zahl mag Nicht-Physiker dazu inspiriert haben, sich wehmütig vorzustellen, dass sie leicht genutzt werden könnte, um freie Energie zu erzeugen. Es wurde jedoch deutlich, dass diese Berechnung dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik und unserem Verständnis der Kosmologie des Universums zu widersprechen scheint. Dabei ist nicht berücksichtigt, dass der Anfangswert der Energie beim Urknall mit der Expansion des Universums allmählich abnehmen würde. Diese Verwirrung hat unter Physikern zu einem starken Bestreben geführt, ein Modell der Nullpunktsenergiedichte zu erstellen, das mit der Beobachtung übereinstimmt.