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:

Собственные исследования. Условия существования белого амура в хозяйстве «Соленом
К началу посадки личинок белого амура на нагул температура воды была уже относительно высокой (21 ). Далее она беспрерывно повышалась и в наиболее теплый период лете достигла в среднем до 27 (рис.2). долголетняя эксплуатация «Заречного» п ...

Вилочковая железа
Вилочковая железа расположена в верхнепередней части грудной полости позади рукоятки и части тела грудины. Она состоит из двух долей, соединенных друг с другом посредством рыхлой соединительной ткани. Верхние, более узкие, концы долей обы ...

Орган слуха и равновесия (преддверно-улитковый орган) его основные части. Краткая характеристика наружного и среднего уха
У высших животных и у человека в процессе эволюции развивались и достигали высокой степени совершенства специальные органы, способные реагировать именно на эти колебания. Следует отметить, что человеческое ухо, и глаз реагируют на относи ...