Произнося слово “вакуум”, мы обычно представляем себе чрезвычайно разреженную среду, которую либо исследуют в специальных лабораториях, либо наблюдают в космическом пространстве. Однако вакуум это не пустота, а нечто совершенно иное: особое, ненаблюдаемое в повседневной жизни состояние материи, называемое физическим вакуумом.

Обычных (реальных) частиц в пустом объеме, конечно, нет, но квантовая теория предсказывает существование множества других частиц, называемых виртуальными. Такие частицы способны при определенных условиях превращаться в реальные.

Время жизни для частиц с массой me около с. Эта величина очень мала и говорит они не столько о “жизни”, сколько о кратковременном всплеске жизни весьма странных частиц и связанных с ними полей.

Итак, море ненаблюдаемых частиц, готовых при определенных условиях превратиться в обычное.

Состояние физического вакуума можно охарактеризовать наименьшим значением энергии таких квантовых полей, как скалярное поле, которое должно существовать в вакууме. Этому полю ставится в соответствие гипотетическая частица хиггс (по имени ученого Хиггса, ее предложившего), которая является примером сверхтяжелого бозона, масса которого, возможно, в раз больше массы протона). Такие частицы могут рождаться при температуре K. Существуют проекты огромных ускорителей, где, наблюдая взаимодействие частиц, ученые надеются подтвердить реальность существования хиггсов.

Один из проектов американские инженеры и физики планируют осуществить в конце века. Это будет очень мощный ускоритель на встречных пучках, причем для уменьшения потребляемой энергии в кольцевой установке с длиной окружности 84 км будут использованы сверхпроводящие магниты. Будущий ускоритель назван сверхпроводящим суперколлайдером SSC.

Одно из удивительных свойств физического вакуума связано с тем, что он создает отрицательное давление и, стало быть, сможет оказаться источником сил отталкивания в природе. Это свойство играет исключительно важную роль в сценарии “раздувающейся Вселенной”.

Другое по теме:

О направлении самопроизвольных процессов
Теория устойчивости термодинамических систем носит в основном качественный характер. Положение монеты, лежащей на столе, устойчиво; стоящей на ребре -неустойчиво. Каждая термодинамическая система подвержена самопроизвольным возмущениям, ...

Генно-модифицированные источники пищевой продукции
Существует множество заблуждений относительно опасности использования в пищу генетически модифицированных продуктов. И большинство из этих заблуждений имеет под собой нравственно-этическую и религиозную основу. Долг учёных – разъяснять в ...

Древнейшие и древние люди
Древнейшие люди жили 2 млн. – 500 тыс. лет назад. Питекантроп – «обезьяночеловек». Останки были обнаруженысначала на о. Ява в 1891 году Е. Дюбуа, а затем в ряде других мест.Питекантропы ходили на двух ногах, объем мозга у них увеличился, о ...