Вселенная полна квантовой пены

Галактика полна квантовой пены?

23 августа 2017 г.

Вселенная полна квантовой пены

Взгляните на Вселенную под микроскопом. Что ты видишь? Ничего. Увеличьте масштаб в тысячу раз. Ничего. Увеличьте в миллион раз. Еще ничего. Увеличьте в миллиард раз. Полностью ничего.

На данном шаге усредненный человек, возможно, был бы доволен выводом, что Галактика в действительности есть ничто. В конце концов, это тоже имеет интуитивный смысл, и в конце концов, мы уже далеко за границами возможностей настоящего микроскопа..

Квантовые физики — не обыкновенные люди. Вооруженные теоретическими микроскопами, они продолжают наращивать, всматриваясь все глубже и глубже в свободное пространство, пока напоследок не увидят из ничего — что-то.

Это что-то вроде кружащегося набора виртуальных частиц, какие вместе называются квантовой пеной. Согласно квантовой физике, виртуальные частицы есть как непродолжительные флуктуации в ткани пространства-времени, как пузырьки в пивной пене..

«Пузыри в квантовой пене в миллиарды раз меньше ядер атома и длятся лишь бесконечно малые доли секунды или, говоря квантовым языком, размер планковской длины во время Планка», — сказал Эрик Перлман, доктор физических наук и космических наук из Технологического института Флориды..

Что-нибудь такое небольшое нельзя было конкретно наблюдать. Так как же тогда мы можем быть уверенными, что квантовая пена есть? Одно из величайших доказательств было предсказано во второй половине 40-ых годов XX века голландскими физиками Хендриком Казимиром и Дирком Полдером. Дон Линкольн, физик-экспериментатор, объяснил говоря иначе «Эффект Казимира» для PBS:

Они считали, что если квантовая пена реальна, то частицы должны существовать всюду во Вселенной. Более того, потому как частицы тоже обладают волновыми качествами, волны обязаны быть везде.

Они представили две параллельные пластины из металла, размещенные очень плотно друг к другу. Квантовая пена будет существовать как между пластинами, так и снаружи.

Но потому как пластины размещены так недалеко друг к другу, между ними существуют только короткие волны, а вне их могут быть как длинные, так и короткие волны. Благодаря этому отсутствия баланса избыточные волны за границами пластин должны закрывать меньшее кол-во волн между ними, толкая пластины друг к другу. Через три десятилетия потом предсказания эффект был качественно изучен и точно измерен во второй половине 90-ых годов XX века..

Идея про то, что Галактика в сущности сверкает, хаотический кавардак имеет большое значение для нашего понимания Вселенной..

«Исключительно на коротких расстояниях мы можем увидеть основательное несоответствие между общей теорией относительности и квантовой механикой», — писал Брайан Грин, приверженец теории струн и профессор Колумбийского университета, в собственной книге «Изысканная Галактика». «Представление о гладкой пространственной геометрии, центральном принципе общей теории относительности, рушиться сильными флуктуациями квантового мира на коротких расстояниях».

Стало быть, окончательная презентация (не) существования квантовой пены была бы чрезвычайно полезной для понимания природы реальности. Однако, как это часто бывает в науке, недавние эксперименты не совпадают.

Один из подходящих способов проверить наличие квантовой пены — это померять, какое количество времени требуется фотонам, извергающимся от знаменитых взрывов, чтобы пройти некоторое расстояние. Однако если пространство-время сверкает, фотон можно замедлить из-за несущественных возмущений. Анализ 2009 года показал, что фотоны высоких и невысоких энергий от одного и того же гамма-всплеска прибыли в конкретное место в очень разный период времени, но два дальнейших анализа других всплесков показали маленькие изменения или их отсутствие, думая, что пространство-время гладкое. или хотя бы не такой пенистый.

Впрочем ни в одном из экспериментов нельзя померять достаточно детально, чтобы убрать возможность квантовой пены в очень мелких масштабах. Возможно, нам просто необходимо подождать микроскопа, который сможет видеть на расстоянии 1,6 x 10 ^ -35 метров, что считается длиной Планка, чтобы быть уверенным, и создание данного устройства будет действительно непосильной задачей..

По материалам Источник

Похожие записи