Мы живем в простом и понятном для нас мире. Уже с детства мы знакомимся с гравитацией, пытаясь преодолеть её, вставая на ноги. Всего через несколько лет мы узнаем об электронах, инерции, различиях между массой и весом, и еще множестве других физических законов и сил. Мы понимаем их, даже если не владеем формулами. Ведь, если отпустить предмет из поднятой вверх руки он упадет, или, чем больше весит сумка, тем тяжелее её поднять. Большинству людей для спокойной жизни будет достаточно знать, что небо внезапно не обрушится на их головы. Они смогут и дальше заниматься важными повседневными вещами, не переживая о завтрашнем дне. Но что, если существуют силы, способные искажать и, даже, разрывать пространство и время?
Начнем с небольшого эксперимента. Как мы все прекрасно знаем, вакуум – пространство, в котором нет вещества. Поместим в такое пространство пару пластин на достаточно большом удалении друг от друга. Ничего не происходит, как и должно быть. Предметы продолжают стоять друг напротив друга. Скучно, можно расходиться. Но не спешите. Что если их придвинуть ближе? Вроде, ничего не изменится, ведь они в вакууме. Но, именно во время приближения, мы начинаем замечать нечто странное. Пластинки начинает притягивать друг к другу, в результате чего они буквально схлопываются. Без звука конечно, но от этого эффект ничуть не портится. Как такое возможно? Все довольно романтично. Начиная с XVIII века, в руководствах для капитанов кораблей появляется интересный пункт. Во время приближения другого корабля ближе, чем на 40 метров, необходимо спустить на воду шлюпку с моряками и направить ее между кораблей. Зачем? Все дело в том, что корпуса кораблей гасят волны, и при приближении друг к другу, между ними образуется свободное от колебаний место. Удары волн извне будут сближать эти корабли вплоть до столкновения. Шлюпки же создают искусственные колебания, препятствующие встрече кораблей друг с другом.
Николас Баур - Голландский фрегат «Роттердам» на Маасе, вблизи Роттердама, 1807
Вернемся к вакууму. Пластинки притянулись, не смотря на отсутствие воды и каких-либо частиц в принципе. Все дело в образование пар частица – античастица. Их количество колоссально, а размеры невероятно малы. Этим парам не суждено жить больше сотых долей секунды. В каждый момент времени возникают и гибнут фотоны, представляющие весь спектр волн. Те пары, что появляются между пластинами и, при этом, обладают длиной волны, равной половине или целому расстоянию между пластинами, начинают резонировать. При этом, образовавшаяся волна мешает синтезу других фотонов, которые не подходят под данные условия колебания.
В результате получается, что снаружи фотонов рождается больше, чем внутри. Из-за этого возникает внешнее давление, соединяющее пластины вместе. Не бойтесь слова флуктуация на картинке вверху. Так физики называют любое случайное отклонение какой-либо величины. Говоря проще, флуктуация – это, привычные для нас, колебания. Данный опыт с пластинами назван в честь голландского физика Хендрика Казимира, который предсказал данный эффект в 1948 году.
Вакуум в области с отрицательным давлением между пластинами наиболее известный представитель экзотической материи. В теории это означает, что могут существовать тела с отрицательной массой. Экзотическая материя необходима для обоснования существования червоточин или “кротовых нор”. В данных коридорах, соединяющих части пространства, необходимо наличие экзотического вещества с отрицательной плотностью энергии. Если люди научатся извлекать экзотическую материю и взаимодействовать с ней, то, опять же таки, в теории человечество сможет создавать пространственные коридоры. Они будут вести не только к планетам в пределах солнечной системы, но и к любой точке бескрайнего космоса. Кто знает, возможно, в будущем до юпитера будет добраться проще и быстрее, чем сейчас из Москвы в Петербург.