Alors que beaucoup savent que «l’énergie négative» fait référence au chi négatif, à l’aura négative ou à toute autre énergie préjudiciable qu’une personne dégage, le terme a également une définition scientifique. Sur la base du principe d’incertitude de Heisenberg, l’énergie négative est liée aux fluctuations inhérentes à l’énergie qui existent dans toute énergie ou champ magnétique. Cette forme de matière exotique est une force hautement imprévisible qui s’est avérée exister au milieu de champs d’énergie zéro. Bien que difficile à identifier, ce type d’énergie est supposé exister au bord des trous noirs et a été cité comme une condition préalable nécessaire au voyage dans le temps par Stephen Hawking.
Le concept d’énergie négative a été proposé par le physicien britannique Paul Adrien Maurice Dirac en 1928, en tant que composant de l’équation de Dirac. Cette équation a été conçue pour être cohérente avec les normes de la relativité restreinte. Dans cette équation, Dirac a décrit comment les états quantiques d’énergie positive seraient compensés par l’énergie négative. Généralement, ces deux types d’énergie s’équilibrent. Ainsi, une forme d’énergie négative n’est généralement pas un phénomène observable. Cependant, dans le cas d’un vide pur, des états d’énergie négative seront exprimés pour tous les atomes dans le vide alors qu’aucun état d’énergie positive ne sera exprimé. Ce concept est appelé la mer de Dirac.
Théoriquement, un trou peut se former dans la mer de Dirac si un rayon gamma parasite entre en collision avec des électrons dans un état d’énergie négatif, le transformant ainsi en un électron chargé positivement. Un tel trou dans la mer de Dirac se comporterait à l’inverse de l’électron original, chargé négativement. Le nouvel électron chargé positivement serait un exemple d’antimatière. Ainsi, l’antimatière ne doit pas être confondue avec un état d’énergie négatif.
En 1948, le physicien néerlandais Hendrick Casimir a prédit qu’une petite force d’attraction pourrait exister entre deux plaques parallèles non chargées dans le vide. Si les plaques reposent extrêmement près l’une de l’autre, une énergie négative est produite puisque le nombre d’ondes électromagnétiques entre les deux plaques devient inférieur à celui de l’espace environnant. Essentiellement, un état d’énergie négatif devient présent lorsque les longueurs d’onde des particules dans une certaine région de l’espace sont inférieures à ce qui peut normalement être mesuré.
Casimir’s predictions have been observed in two separate experiments. The first experiment occurred in 1958, and was overseen M. J. Sparnaay. It produced results that were consistent with Casimir’s theories. The second experiment, Steve K. Lamoreaux, was conducted in 1997. Rather than using two plates in the experiment, Lamoreaux paired a single plate with another plate that was part of a nearly-precise sphere. This experiment also confirmed Casimir’s predictions. While negative states of energy may not be observable, they have been proven both theoretically as well as means of experiment.