kvanttivärähtelyillä

Kvanttivärähtelyt, tunnetaan myös nollapisteenergiaksi tai tyhjiönenergiaksi, ovat kvanttikenttien perustasoa vastaavia värähtelyjä tyhjiössä. Vaikka tyhjiön oletetaan olevan ilman hiukkasia, kvanttikenttäteorian mukaan se on jatkuvassa dynaamisessa tilassa, jossa hiukkas-antihiukkasparit syntyvät ja annihiloituvat jatkuvasti. Tämä jatkuva toiminta ilmenee energiana, jota kutsutaan kvanttivärähtelyiksi.

Heisenbergin epätarkkuusperiaatteen mukaan energian ja ajan välillä on rajoitus. Tämä tarkoittaa, että tyhjiön energia ei voi olla tarkasti nolla lyhyellä aikavälillä. Kvanttivärähtelyt ovat tämän periaatteen seurausta. Ne eivät ole vain teoreettinen käsite, vaan niillä on havaittavia ilmiöitä, kuten Casimirin ilmiö, jossa tyhjiössä olevien metallilevyjen välille syntyy vetovoima.

Kosmologiassa kvanttivärähtelyillä on merkitys alkuräjähdyksen jälkeisessä universumin kehityksessä. Varhaisessa universumissa havaittujen kosmisten rakenteiden uskotaan saaneen alkunsa kvanttivärähtelyjen aiheuttamista satunnaisista tiheysvaihteluista. Vaikka kvanttivärähtelyt ovat luonteeltaan pieniä, ne ovat olleet keskeisiä universumin suuren mittakaavan rakenteen muotoutumisessa. Tyhjiön energian suuruudesta käydään edelleen aktiivista tutkimusta ja keskustelua fysiikan piirissä.