Basiswissen

Als Vakuumsenergie bezeichnet man in der modernen Physik die mindestens vorhandene Energie des leeren Raumes^[1], speziell von einem physikalischen Feld^[2]^[3]. Die Änderung dieser Energie bezeichnet man auch als Vakuumfluktuation.^[4] Die Vakuumenergie geht zurück auf die sogenannte Nullpunktsenergie von Teilchen.^[5] Würde man Vakuum als das absolute Nichts definieren, so wären die Begriffe Vakuumenergie und Vakuumfluktuation jeweils eine Contradcition in adiecto, ein in sich widersprüchlicher Begriff.^[6] Tatsächlich aber definiert die moderne Physik das Vakuum gerade nicht mehr als perfektes Nichts. Siehe mehr unter Vakuum ↗

Fußnoten

[1] Das Spektrum Lexikon der Physik definiert "Vakuumenergie" als "Energie des ›leeren‹ Raumes". Das Wort Vakuum wird in einem dazu eigenen Artikel dann aber nicht als das perfekt Leere definiert sondern als die "physikalisch-technisch Bezeichnung für einen gaserfüllten Raum mit Drücken (deutlich) unter Atmosphärendruck." In: der Artikel "Vakuumenergie". Spektrum Lexikon der Physik. Abgerufen am 19. August 2025. Online: https://www.spektrum.de/lexikon/physik/vakuumenergie/15037

[2] Die mindestens vorhandene Energie eines Feldes: "The minimum possible energy of a field. In contrast to classical physics, in which the minimum energy of a field is zero, in quantum physics the minimum energy is not zero. This vacuum energy has been proposed as an explanation of the discovery that the expansion of the Universe is accelerating". In: Oxford Reference. Abgerufen am 19. August 2025.

[3] Die mindestens im Vakuum vorhandene Energie aus der Forderung der Teilchenphysik heraus: "The cosmological constant Λ is a dimensionful parameter with units of (length)⁻². From the point of view of classical general relativity, there is no preferred choice for what the length scale defined by Λ might be. Particle physics, however, brings a different perspective to the question. The cosmological constant turns out to be a measure of the energy density of the vacuum — the state of lowest energy — and although we cannot calculate the vacuum energy with any confidence, this identification allows us to consider the scales of various contributions to the cosmological constant". In: Carroll, S.M. The Cosmological Constant. Living Rev. Relativ. 4, 1 (2001). Open Access. Online: https://doi.org/10.12942/lrr-2001-1

[4] Wo die Vakuumenergie sich ändert, spricht man von einer Vakuumfluktuation. Dass es sie wirklich gibt, werde etwa durch den Casimir-Effekt belegt: "the vacuum fluctuations themselves are very real, as evidenced by the Casimir effect". In: Carroll, S.M. The Cosmological Constant. Living Rev. Relativ. 4, 1 (2001). Open Access. Online: https://doi.org/10.12942/lrr-2001-1

[5] Nach der klassischen Physik müsste ein Teilchen, das man auf den absoluten Nullpunkt abkühlt völlig bewegungslos sein. Und das wiederum hieße, es bliebe ständig am selben Ort. Für Teilchen in bestimmten Situationen (z. B. in einem Potentialtopf) ist aber der Ort eine unscharfe Größe. Damit ändert sich der Ort über die Zeit und das Teilchen hat in der Sprache der klassischen Physik eine Bewegung und damit eine Nullpunktsenergie ↗

[6] Vor in sich widersprüchlichen Begriffen warnte schon um 1764 der Elsässer Physiker Lambert: "Hiezu wird nun vor allem erfordert, daß in den Begriffen an sich betrachtet, nichts widersprechendes sey, damit man nicht etwann runde Vierecke, krummgerade Linien, Dinge, die gestern geschehen werden, und dergleichen Ungereimtheiten gleich anfangs in die Begriffe menge." In: Johann Heinrich Lambert: Neues Organon oder Gedanken über die Erforschung und Bezeichnung des Wahren und dessen Unterscheidung vom Irrthum und Schein. Leipzig 1764. Dort im § 2 des Ersten Hauptstücks der Alethiologie: Von den einfachen oder für sich gedenkbaren Begriffen. Siehe auch unter Contradiction in adiecto (externer Link)