L’énergie du point zéro est une petite quantité d’énergie qui existe dans tout l’espace. Elle est également connue sous le nom d’énergie du vide. En d’autres termes, l’énergie du point zéro est l’énergie la plus faible possible qu’un système physique de mécanique quantique puisse avoir, autrement connue sous le nom d’énergie de l’état fondamental. Le terme et le concept ont été cooptés par les partisans pseudoscientifiques de l’énergie libre au cours des dernières décennies, mais il a été initialement proposé par Albert Einstein et Otto Stern en 1913. Le système de mécanique quantique qui correspond à l’énergie du point zéro est appelé le zéro- champ de points.
L’existence de l’énergie du point zéro a été confirmée expérimentalement, dans ce qu’on appelle l’expérience de Casimir. L’expérience Casimir consiste à placer sous vide deux plaques métalliques non chargées très proches l’une de l’autre. Un équipement sensible révèle qu’il y a une légère attraction – ou parfois, une répulsion, selon l’arrangement – entre les deux, même en l’absence totale de toute autre force.
Cela peut s’expliquer en termes de particules virtuelles clignotant continuellement dans et hors d’existence des milliards de fois par seconde tout autour des plaques. Le degré de séparation entre les plaques limite le type de particules qui peuvent clignoter, et si les plaques sont très proches, cela crée une pression nette vers l’intérieur. Lorsque les plaques sont placées à 10 nanomètres (environ 100 fois le diamètre d’un atome) l’une de l’autre, la pression équivaut à environ 1 atmosphère.
L’énergie du point zéro telle qu’elle se manifeste par l’effet Casimir est très faible, il est donc très douteux qu’elle puisse être exploitée pour créer des dispositifs à énergie gratuite, comme les gens le prétendent possible depuis des décennies. L’effet Casimir est cependant un phénomène physique très intéressant et un domaine de recherche active. Parce que l’effet Casimir devient la force dominante opérant sur des échelles de longueur très courtes en l’absence de charges électromagnétiques, sa compréhension est très pertinente pour la conception de petites machines, y compris les micromachines et les nanomachines.
Un premier calcul de la magnitude de l’énergie du point zéro a calculé que l’énergie totale dans un mètre cube de vide serait suffisante pour faire bouillir tous les océans du monde. Ce chiffre a peut-être inspiré des non-physiciens à imaginer avec nostalgie qu’il pourrait être facilement exploité pour produire de l’énergie gratuite. Il est devenu clair que ce calcul semble contredire la première loi de la thermodynamique et notre compréhension de la cosmologie de l’univers, cependant. Il ne tient pas compte du fait que la valeur initiale de l’énergie au Big Bang diminuerait progressivement à mesure que l’univers s’étendrait. Cette confusion a conduit à une impulsion majeure parmi les physiciens pour établir un modèle de la densité d’énergie du point zéro qui soit cohérent avec l’observation.