Een recent voorbeeld was gepubliceerd in 2025 door onderzoekers van onder meer de Europese X-Ray Free-Electron Laser Facility nabij Hamburg. Ze koelden jodopyridine, een organisch molecuul bestaande uit 11 atomen, af tot bijna het absolute nulpunt en hamerden erop met een laserpuls om de atomaire bindingen te verbreken. Het team ontdekte dat de bewegingen van de vrijgekomen atomen gecorreleerd waren, wat erop wijst dat het jodopyridinemolecuul ondanks zijn koude toestand had getrild. “Dit was aanvankelijk niet het hoofddoel van het experiment”, zei hij Rebecca Bolloeen experimenteel natuurkundige in de faciliteit. “Het is eigenlijk iets dat we hebben gevonden.”
Misschien wel het bekendste effect van nulpuntsenergie in een veld werd voorspeld door Hendrick Casimir in 1948, waargenomen in 1958 en definitief waargenomen in 1997. Twee platen van elektrisch ontladen materiaal – die Casimir zich voorstelde als parallelle platen metaal, hoewel andere vormen en substanties dat ook zouden doen – oefenen een kracht op elkaar uit. Casimir zei dat de platen zouden fungeren als een soort guillotine voor het elektromagnetische veld, waardoor oscillaties met lange golflengten zouden worden afgesneden op een manier die de nulpuntsenergie zou vervormen. Volgens de meest aanvaarde verklaring is de energie buiten de platen in zekere zin groter dan de energie tussen de platen, een verschil dat de platen dichter bij elkaar brengt.
Kwantumveldtheoretici beschrijven velden doorgaans als een verzameling oscillatoren, die elk hun eigen nulpuntsenergie hebben. Er zijn een oneindig aantal oscillatoren in een veld, en daarom moet een veld een oneindige hoeveelheid nulpuntsenergie bevatten. Toen natuurkundigen dit in de jaren dertig en veertig beseften, twijfelden ze aanvankelijk aan de theorie, maar kwamen ze al snel in het reine met oneindigheden. In de natuurkunde, of in ieder geval een groot deel van de natuurkunde, zijn energieverschillen waar het werkelijk om gaat, en met zorg kunnen natuurkundigen Trek de ene oneindigheid van de andere af om te zien wat er overblijft.
Dit werkt echter niet voor de zwaartekracht. Al in 1946 realiseerde Wolfgang Pauli zich dat een oneindige of op zijn minst gigantische hoeveelheid nulpuntsenergie een zwaartekrachtveld zou moeten creëren dat krachtig genoeg was om het universum te laten exploderen. “Alle vormen van energie worden aangetrokken”, zei hij Sean Carolleen natuurkundige van de Johns Hopkins University. “Dit omvat vacuümenergie, dus je kunt het niet negeren.” Waarom deze energie door de zwaartekracht verzwakt blijft, is een raadsel voor natuurkundigen.
In de kwantumfysica is de nulpuntsenergie van het vacuüm meer een voortdurende uitdaging, en het is vooral de reden waarom je een doos nooit echt leeg kunt maken. In plaats van iets te zijn waar niets zou moeten zijn, is het niets dat doordrenkt is met de potentie om iets te zijn.
“Het interessante aan het vacuüm is dat elk veld, en dus elk deeltje, op de een of andere manier vertegenwoordigd is,” zei Milonni. Zelfs als er geen enkel elektron aanwezig is, bevat het vacuüm ‘elektronica’. De nulpuntsenergie van het vacuüm is het gecombineerde effect van elke mogelijke vorm van materie, inclusief de vormen die we nog moeten ontdekken.
Origineel verhaal herdrukt met toestemming van Quanta-tijdschrifteen redactioneel onafhankelijke publicatie van Stichting Simon wiens missie het is om het publieke begrip van wetenschap te verbeteren door onderzoeksontwikkelingen en trends in de wiskunde, natuurwetenschappen en levenswetenschappen te behandelen.
