Публикация на тему причин по которым гравитация, – в отличие от излучений электромагнитных, – не поглощается средами, не признаёт каких-либо препятствий вообще, породила массу вопросов. В числе которых был даже вполне разумный: не странно ли удивляться прозрачности материи для гравитации, если гравитация это искривление пространства массой? Само собой, кривизна пространства заведомо ни чем не может «экранироваться». Это очень хороший вопрос. Потому что в нём содержится ответ вызывающий сильнейшую ненависть.
Проблема, однако, в том, что ненависть к релятивистской модели, в рамках которой (только в частном случае гравитации) допускается дальнодействие, – то есть, существует «поле», – испытывают не только люди что словами «поле» называется не знающие (спойлер: «полем» называется кривизна пространства), но и у физиков. Ненависть физиков к дальнодействию старая, – не один век уже ей, – давно утратила остроту. Однако, данным фактором пренебрегать нельзя.
Основой современных физических представлений является квантовая механика, в которой нет полей. И, соответственно, нет никаких «искривлений». Взаимодействия происходят только между парой конкретных частиц, и импульс переносится третьей частицей – квантом… Как следствие, гравитон – есть. Это не осуждается и торг тут неуместен. Видим мы эту частицу или не видим, можем или не можем зарегистрировать, – в данном случае никакого значения не имеет. Гравитация же есть? Ну и всё. Существование взаимодействия автоматически подразумевает и существование кванта этого взаимодействия.
Засада тут исключительно в том, что гравитон мы не только не можем зарегистрировать, но и представляем не слишком отчётливо. Теории описывают гравитон невнятно. Сказать можно лишь, что частица эта во многом похожая на фотон, – стабильная и безмассовая. Это вытекает из общности свойств гравитации и света. Интенсивность того и другого падает с квадратом радиуса. Сильное взаимодействие (квант имеет крошечное время жизни) и слабое (квант имеет массу покоя) выглядят совершенно иначе.
...Но, не суть. Суть-то в том, что указание на сходство фотона и гравитона сразу напоминает и о разнице. Фотоны-то поглощаются препятствиями. А гравитоны тогда почему нет?
Потому что гравитационное взаимодействие – самое слабое. В смысле силы. Мы и не видим-то гравитоны именно потому, что в микромире, на уровне отдельных частиц, нет никакой возможности заметить гравитационное воздействие одной на другую, – обмен квантами.
Далее, что называется, следите за руками. Гравитационное взаимодействие становится заметно только на уровне планет, поскольку одна частицы передаёт другой неразличимо крошечную энергию. Но энергия, которой обмениваются частицы при взаимодействии, это энергия кванта. В ядерной физике же масса и энергия не различаются, – это одна величина. Ergo, гравитон имеет ничтожную массу.
Причём, не в том же смысле, что и нейтрино, у которого мала только масса покоя. У гравитона околонулевой является полная масса.
Делай два: масса частицы и её длина волны связаны обратной пропорцией. Ergo, гравитон обладает колоссальной (около 500 миллионов световых лет) длиной волны. То есть, огромной неопределённостью положения в пространстве. Волновое распределение имеет вероятность обнаружения частицы.
...То есть, гравитационное взаимодействие переносится виртуальными частицами. Как, собственно, и любое другое, но фотоны, например, могут рождаться в ядерных реакциях. Гравитоны же нет. Они вызываются только предметно, – при взаимодействиях, – и в них же поглощаются.
Соответственно, возникает правильный вопрос, как частица с длиной волны космологического масштаба вообще может быть поглощена… Реальная, – никак. Виртуальная же всегда попадает в цель точно.
Взаимодействие двух частиц происходит (не обязательно) при наложении их вероятностных потенциалов. Которые всюду и всегда меньше единицы (частицы существуют только потенциально) даже в сумме. Квант, – это третье слагаемое, необходимое, чтобы получилось «1». Это овеществлённое решение уравнения. Естественно, по направлению и величине импульса квант абсолютно точно соответствует условиям задачи.
...Он появляется из «ниоткуда» – из виртуального пространства (из свёрнутых измерений). И нарушения принципа сохранения при этом не происходит. Масса кванта всегда меньше массовой неопределённости при пространственной неопределённости соответствующей дистанции взаимодействия… В случае гравитации это макроскопические и даже космические расстояния. Соответственно, и масса виртуального кванта очень мала.
О чём речь? О том, что для виртуальных частиц нет препятствий. Учитывая «размер» гравитона, взаимодействие происходит «внутри» него. В общем, это верно для всех виртуальных частиц. Да и не только виртуальных. Препятствия меньшие длины волны для частиц «прозрачны». Сравнимые или немногим большие становятся полупрозрачными. Что позволяет станции «Зевс» гонять фотоны сквозь ядро Земли.
Ну и к заглавному вопросу. С отражением те же самые проблемы. Гравитон так огромен, что никогда не найдёт внутри себя зеркала. Если только это не гравитон, которым две частицы зеркала обмениваются.
И наконец к вопросу, который задавался, но скрин я не сохранил. Существуют ли виртуальные реально частицы, или учёные, как обычно, ничего не знают, но «чтобы сошлось» эти частицы придумали?.. Учёные, как минимум, знают что «виртуальное» и «реальное» – антонимы, а значит, вопрос нелеп… Но, да. Виртуальные частицы существуют. Как виртуальные. То есть, самым обычным для частиц образом.
Виртуальную частицу нельзя наблюдать? Да. Так и любую – нельзя. Частицы не существуют между взаимодействиями, и наблюдаем мы не фотон, а поглощение фотона… Какого? Любого. Это одинаково верно и для реального и для виртуального квантов. Впрочем, это и для протона верно.
Виртуальные частицы отличаются от реальных только в смысле «виртуальности» их массы. Масса виртуальной частицы «заимствуется» из вакуума, в неком объёме которого в силу принципа неопределённости присутствует потенциально. Масса реальной частицы при её рождении извлекается из массы другой частицы.
