Что такое ничего? Это вопрос, который давно мучает как философов, так и ученых. В то время как философы обсуждали природу пустоты, ученые использовали более эмпирический подход, пытаясь определить, что такое ничто. И оказывается, что все не совсем так, как мы думали.
На самом деле это не ничего. Если бы мы взяли контейнер и удалили из него весь воздух, создав вакуум, лишенный материи, энергия осталась бы. Даже с помощью солнечной энергии тепло будет излучаться в контейнер. Однако что, если мы также охладим контейнер до абсолютного нуля и защитим его от внешней энергии? Тогда внутри контейнера ничего не будет, верно?
Природа «ничего»
Принцип неопределенности Гейзенберга в квантовой механике предсказывает, что частицы — это волны, и что энергию нельзя точно измерить. Если мы попытаемся измерить энергию в каком-то месте, даже если она должна быть ничем, ее нельзя точно измерить как ноль. Иногда ожидаемый ноль оказывается ненулевым, и это особенность реальности. Когда нулевая энергия исследуется в течение достаточно коротких периодов времени, она не всегда равна нулю.
В сочетании с уравнением Эйнштейна E = mc2, в котором говорится, что энергия — это материя, и наоборот, пространство может кратковременно колебаться в сторону ненулевой энергии, создавая частицы материи и антиматерии. Это означает, что в якобы пустом пространстве, лишенном энергии, на короткое время появляются и исчезают субатомные частицы.
Квантовая пена
Квантовая пена реальна, и это не просто теория. Магнитная сила электронов несколько выше при учете эффекта квантовой пены, что и наблюдается при измерениях. Эффект Казимира, названный в честь голландского физика Хендрика Казимира, представляет собой демонстрацию квантовой пены. Давление из-за квантовой пены заставляет металлические пластины в вакууме сближаться. За пределами зазора существуют волны всех длин волн, но внутри зазора существуют только короткие длины волн, что приводит к чистому давлению внутрь.
Что означает для нашего понимания Вселенной то, что ничто на самом деле не ничто, а живое место, наполненное появляющимися и исчезающими субатомными частицами? Квантовая пена демонстрирует ограниченность нашего понимания и необходимость дальнейших исследований и открытий.
оригинал статьи: https://bigthink.com/hard-science/nothing-exist-quantum-foam/