Denna vecka klev Casimir Inc. fram ur 'stealth mode' för att meddela att de samlat in betydande finansiering från riskkapitalister som är villiga att chansa på gratis energi. Just det: en startup har fått seriöst stöd för att utveckla källor till evig gratis energi. Personerna bakom denna fantastiska nya generator gav oss också den vilt framgångsrika EM-drivningen – en thruster som påstås kunna omvandla elektricitet direkt till framdrivningskraft. (Dess enda praktiska tillämpning var i TV-serien Salvation, där den behandlades med samma detaljerade fysikintresse som Galaxy Quests Omega-13.) Med den meritlistan, vem är vi att vara skeptiska?
Casimir Inc. är övertygade om att de kan pressa energi ur vakuum via Casimir-kraften (därav det subtila namnet). Casimir-kraften är verklig: ett vakuum är inte ingenting – det är ett skum av virtuella partiklar som dyker upp, vinkar, annihilerar och sjunker tillbaka i soppan. Kraften uppstår när man skapar en obalans i den rumsliga fördelningen av dessa partiklar, vilket orsakar tryck när universum försöker utjämna. Normalt sett kan man utvinna en liten mängd energi från två plattor som rör sig mot varandra, men man förlorar allt när man drar isär dem igen. Casimir Inc. påstår en annan uppställning: fasta plattor, en rad pelare mellan dem, och en last ansluten. Detaljerna blir luddiga – eller kraftigt fördunklade.
Idén är att elektroner ska tunnla från plattor till pelare men inte i omvänd riktning. Tunnling är en kvantprocess där en partikel passerar genom en barriär. Normalt är sannolikheterna för framåt- och bakåttunnling lika, vilket inte genererar energi. Företagets föreslagna mekanism bygger på att pelargap skapar moder som liknar en väteatoms, så elektroner går från högenergi- till lågenergitillstånd. Matematiken ser bra ut, men antagandet att moderna matchar en väteatom verkar skakigt. En mer trolig väg – som används i kvantkaskadlasrar – innebär att elektroner tunnlar till en ny plats, förlorar energi via akustiska vågor och fastnar. Det kräver mycket specifika material och ingenjörskonst, vilket förmodligen inte kommer att hända här.
Ändå påstår företaget att de har mätt en spänningsskillnad mellan plattor och pelare, och att detta förutsägs i en artikel som uppenbarligen inte har några förutsägelser. Jag skulle bli förvånad om de inte hade mätt en potentialskillnad – ytor är en mardröm. Saknade atomer, kristallgränser och föroreningar från tillverkning kan generera konstiga spänningar. Om de valde rätt metall och tunna pelare, kan oxidation vid exponering för luft göra pelarna mycket annorlunda än plattorna, vilket skapar en potentialskillnad oberoende av Casimir-kraften.
Även om elektronflöde uppstår, introducerar anslutna ledningar potentialskillnader från metallkontakter. Laddning kommer att ackumuleras i pelarna, vilket minskar spänningsskillnaden och saktar ner tunnlingen tills hela pumpen stannar. Ingen användbar energi kommer att utvinnas. Men vi uppskattar företagets tjänst i att bränna igenom en massa riskkapitalpengar.