Что находится в вакууме?
Вакуум традиционно понимался как пространство, полностью лишённое материи. Однако современные исследования показывают, что в вакууме есть свои особенности. Главная из них — это неспособность вакуума быть абсолютно пустым по законам квантовой механики.
Согласно квантовой теории поля, даже в самом «пустом» вакууме, в отсутствии атомов или частиц, происходят флуктуации, возникающие из-за принципа неопределенности Гейзенберга. Эти флуктуации проявляются в виде виртуальных частиц и античастиц, которые появляются на очень короткий промежуток времени и тут же аннигилируют друг с другом.
Физики могут наблюдать влияние этих виртуальных частиц, например через эффект Казимира, который приводит к появлению притягивающей силы между двумя несущими заряда пластинами вышеназванное явление. Это стало возможным благодаря использованию сверхточных приборов для измерения крошечных отклонений в силе притяжения между пластинами на расстояниях порядка нанометров.
Учёные также выделяют свойства вакуума, как состояние с минимально возможной энергией, что не означает «нулевую» энергию. Энергия вакуума, согласно теории, играет важную роль в расширении Вселенной, что связано с концепцией тёмной энергии.
Таким образом, вакуум скорее насыщен потенциальной энергией и квантовыми явлениями, которые лишь кажутся исчезающе малыми на макроскопическом уровне.
Ключевые слова: вакуум, квантовая флуктуация, виртуальные частицы, эффект Казимира, энергия вакуума.
Категория: Физика
Теги: вакуум, квантовая теория, физика частиц