Sementara banyak yang tahu “energi negatif” untuk merujuk pada chi negatif, aura negatif, atau energi merugikan yang dikeluarkan seseorang, istilah tersebut juga memiliki definisi ilmiah. Berdasarkan prinsip ketidakpastian Heisenberg, energi negatif berkaitan dengan fluktuasi yang melekat pada energi yang ada dalam energi atau medan magnet apa pun. Bentuk “materi eksotis” ini adalah kekuatan yang sangat tidak terduga yang telah terbukti ada di tengah-tengah medan energi nol. Meskipun sulit untuk diidentifikasi, jenis energi ini berspekulasi ada di ambang lubang hitam, dan telah dikutip sebagai prasyarat yang diperlukan untuk perjalanan waktu oleh Stephen Hawking.
Konsep energi negatif diusulkan oleh fisikawan Inggris Paul Adrien Maurice Dirac pada tahun 1928, sebagai komponen persamaan Dirac. Persamaan ini dirancang agar konsisten dengan standar relativitas khusus. Dalam persamaan ini, Dirac menggambarkan bagaimana keadaan kuantum energi positif akan diimbangi oleh energi negatif. Secara umum, kedua jenis energi ini akan saling menyeimbangkan. Jadi, bentuk energi negatif biasanya bukan fenomena yang dapat diamati. Namun, dalam keadaan vakum murni, keadaan energi negatif akan dinyatakan untuk semua atom dalam ruang hampa sementara tidak ada keadaan energi positif yang akan dinyatakan. Konsep ini disebut sebagai laut Dirac.
Secara teoritis, sebuah lubang dapat berkembang di laut Dirac jika sinar gamma nyasar bertabrakan dengan elektron dalam keadaan energi negatif, sehingga mengubahnya menjadi elektron bermuatan positif. Lubang seperti itu di laut Dirac akan berperilaku berlawanan dengan elektron asli yang bermuatan negatif. Elektron baru yang bermuatan positif akan menjadi contoh antimateri. Jadi, antimateri tidak boleh dikacaukan dengan keadaan energi negatif.
Pada tahun 1948, fisikawan Belanda Hendrick Casimir meramalkan bahwa gaya tarik menarik kecil dapat terjadi antara dua pelat sejajar yang tidak bermuatan dalam ruang hampa. Jika lempeng-lempeng itu berada sangat dekat satu sama lain, energi negatif dihasilkan karena jumlah gelombang elektromagnetik antara dua lempeng menjadi lebih kecil daripada jumlah gelombang elektromagnetik di sekitarnya. Pada dasarnya, keadaan energi negatif menjadi hadir ketika panjang gelombang partikel di wilayah ruang tertentu kurang dari apa yang biasanya dapat diukur.
Prediksi Casimir telah diamati dalam dua eksperimen terpisah. Eksperimen pertama terjadi pada tahun 1958, dan diawasi oleh MJ Sparnaay. Ini menghasilkan hasil yang konsisten dengan teori Casimir. Eksperimen kedua, oleh Steve K. Lamoreaux, dilakukan pada tahun 1997. Daripada menggunakan dua pelat dalam percobaan, Lamoreaux memasangkan satu pelat dengan pelat lain yang merupakan bagian dari bola yang hampir presisi. Eksperimen ini juga mengkonfirmasi prediksi Casimir. Sementara keadaan energi negatif mungkin tidak dapat diamati, mereka telah terbukti baik secara teoritis maupun melalui eksperimen.