Найти в Дзене
AstroStudio

Как появились частицы из пустоты | Кратко и просто

Оглавление

На уроках физики, химии принято изучать характерные свойства тех или иных веществ, реакции, которые происходят при их взаимодействии, то, из чего собственно состоят эти вещества, то есть элементарные частицы, силы притяжения и отталкивания, которые между ними возникают и т.д. Но задумывались ли вы, откуда всё это взялось? "После Большого взрыва!" - ответит любитель астрономии. Да, действительно всё вещество, которое нас сейчас окружает, образовалось после Большого взрыва, но это вовсе не источник возникновения, а всего лишь период времени, поэтому такой ответ нас не устраивает. Попробуем разобраться в этом вопросе.

Причём тут атомная бомба?

Прежде чем перейдём к возникновению веществ во Вселенной, разберёмся с вопросом о том, может ли энергия переходить в массу.

Альберт Эйнштейн своими гениальными умозаключениями и идеально выведенными формулами обосновал, что энергия эквивалентна массе, а масса эквивалентна энергии, что одно и то же, и знаменитая формула тому подтверждение.

-2

Превращение массы в энергию более-менее понятно, взять хотя бы ту же атомную бомбу: берём массу, а на выходе получаем энергию. Здесь довольно просто, но что насчёт обратного процесса, энергии в массу? Тут представить, конечно, сложнее. Для примера возьмём реальные явления, связанные с чёрными дырами.

Преобразование энергии в массу

Видите ли, вакуум - это не просто пустота, как нами принято воспринимать, это пустота, которая имеет энергию. Каждую секунду в вакууме появляется огромное множество виртуальных частиц (частицы и их античастицы), которые также быстро исчезают, взаимно уничтожая друг друга. Рождаясь, они будто что-то занимают у энергии, дальше существуют какой-то малый промежуток времени, а потом уничтожаются, возвращая должок.

-3

Такие явления не менее часто происходят близ горизонта событий чёрной дыры (горизонт событий - это такая граница, отделяющая организм пожирателя, чёрной дыры, от безобидного космического пространства), и случается так, что одна из пары частиц (напоминаю, что частицы возникают попарно, то есть по принципу частица-античастица) попадает за горизонт событий, а другой удаётся избежать этой страшной кары, так что теперь она становится полноценной реальной частицей, родившейся из энергии вакуума.

Этот пример как раз доказывает, что энергия способна перетекать в массу.

-4

Переходим к ответу на главный вопрос

Теперь, думаю, стало очевидно, что и первые частицы возникли за счёт энергии вакуума. Принято считать, что первоначально вакуум имел ложную энергию и после возникновения частиц она уменьшилась, став истинной. При этом фундаментальный закон сохранения энергии не нарушается, поэтому справедливо считать эту теорию вполне реальным обоснованием возникновения веществ в нашем мире.