Предположим, что мы положили шарик в стакан и не трогаем его. Очевидно, что такой шарик не будет никак перемещаться и двигаться, пока мы не выведем его из состояния равновесия и покоя. Он так и будет лежать на дне стакана без движения. Забегая вперёд сразу отмечу, что квантовая частица будет постоянно колебаться и без посторонней помощи. Но обо всём по порядку.
Итак, шарик, который лежит в стакане, даже при воздействии на систему и при начале своего движения, не сможет перемещаться вечно. Ведь будь это так, мы бы лёгким движением руки сделали бы вечный двигатель. Шарику будут мешать гравитация, сила трения, отчасти даже воздух и многое другое. Энергия, принятая шариком, быстро израсходуется. Однако, если исключить все препятствующие движению факторы, то шарик будет двигаться вечно и получится система, совершающая колебания, равномерно повторяющиеся во времени или осциллятор.
Теперь вспомним вечный спор и обратим внимание на квантовые частицы. Начиная с корпускулярно-волнового дуализма частица такого уровня перестала быть только частицей. Это уже не просто мячик, а мячик со свойствами волны. Сегодня же ученые склоняются, что тот же электрон - это только лишь волна, которая чем-то напоминает поведение макрочастиц.
Пока частица представляется как волна она логично может описана и как энергия. Значит, квантовая частица существует, пока существует энергия, а переводя это на более понятный язык - до тех пор, пока происходит колебание. Представьте себе, что пока гитарная струна колеблется, она является частицей.
Получается, что в отличие от материального шарика в стакане, который может осциллятором только лишь в гипотезе, квантовая частица по своей сути всегда является осциллятором и всегда совершает колебания с одинаковыми параметрами.
Квантовые физики называют такие колебания нулевыми. Это те колебания, которые уже есть у квантовой частицы в исходном состоянии и которые будут.
Теперь вернемся к нашим изысканием по вопросу "что есть в пустоте космоса". Помним, что физика не терпит пустоты. Согласно квантовой теории поля в "пустоте" как раз-таки и будут квантовые частицы с такими нулевыми или собственными колебаниями.
Когда эта пустота далеко от всех объектов и нет гравитационного воздействия, то квантовые частицы в ней прыгают и прыгают. Ничто им не мешает.
Но когда появляется гравитационное поле, то оно будет воздействовать на такие самопроизвольные движения квантовых частиц.
И тут мы встречаемся с интересной проблемой, к которой и шли всё это время.
Если энергия нулевых колебаний есть, то она должна быть огромна. Ведь пустого пространства огромное количество! В нем огромное количество квантовых частиц, которые совершают колебания. Вся эта энергия в сумме называется темной энергией.
Но на практике гравитация вполне легко "двигает" эту темную энергию, несмотря на её большое значение. Это ставит под вопрос как таковое понимание свойств темной материи и вызывает ряд сложностей в построении гипотез. По наблюдениям энергия колебаний просто пропадает. Эта проблема в физике называется проблемой космологической постоянной. Проблема является до сих пор нерешенной и физики пока не понимают, как объяснить столь странное поведение.
Обязательно подписывайтесь на канал, тыкайте лайк и возвращайтесь за новым контентом! Материалы выходят регулярно!
--------------------------------------
- Много интересного выходит на телеге проекта
