"Можеш ли от какво да се направи нещо, господине?" - "Не, приятелю, нищо няма да излезе нищо."
Шекспир, "Крал Лир" (транс. Shchepkina TL-Kupernik)
Вакуум - това е празно място. Той често се използва като синоним на думата "нищо". Ето защо идеята за вакуумна енергия изглеждаше толкова странно, когато тя е била представена на хората Айнщайн. Въпреки това, под въздействието на постиженията на теорията на елементарните частици в последните три десетилетия, отношението на физиците да вакуум в коренно променена. Вакуум траят изследванията, и колкото повече научаваме за него, толкова повече той изглежда е по-сложна и изненадващо.
Според настоящите теории, вакуумът елементарни частици - е физически обект; то може да се зарежда с енергия и може да бъде в различни държави. В терминологията на физиката, тези състояния се наричат различни прахосмукачки. Видовете елементарни частици, тяхното тегло и взаимодействия се определят от основната вакуум. Връзката между частиците и вакуум, като тази, която съществува между звуковите вълни и материала, от който те са разпределени на. Вакуум, в който живеем, е в най-ниската енергийна държавата, тя се нарича "истински вакуум". [32]
Физиците са се събрали много знания за частиците, които обитават този тип вакуум и силите, които действат между тях. Силно ядрено взаимодействие, например, се свързва протони и неутрони в атомните ядра, електромагнитни сили водят електрони в техните орбити около ядрата и слабото взаимодействие е отговорен за поведението на леки неуловими частици, наречени неутрино. В съответствие с техните имена, тези три взаимодействия са много по-различна сила, а електромагнитното взаимодействие е междинен между силните и слабите.
Свойствата на елементарни частици в други прахосмукачки могат да бъдат доста различни. Не е известно, тъй като има различни вакуум, но физиката на елементарните частици предполага, че те могат да бъдат най-малко още две, и с по-голяма и по-малка симетрия различни частици и взаимодействия. Първият от тях - т.нар електрослабата вакуум, в който електромагнитните и слабите взаимодействия имат същата сила и изглежда, че представляват единна сила. Електроните в тази вакуум имат нула тегло и са неразличими от неутриното. Те се движат със скоростта на светлината и не може да бъде задържан в рамките на атомите. Не е изненадващо, че ние не живеем в този тип вакуум.
II - вакуум Grand Unified. в които се сливат всички три типа взаимодействия между частиците. Това силно симетрични състояние неутрино електрони и извара (които се състоят от протони и неутрони) са взаимозаменяеми. Ако електрослабата вакуума почти сигурно съществува, вакуум гранд обединението - много по-спекулативен строителство. Теория на елементарните частици, които прогнозират неговото съществуване, привлекателни от теоретична гледна точка, но са свързани изключително висока енергия, и тяхното наблюдение потвърждение малко и са по-скоро косвен.
Всеки кубичен сантиметър електрослабата вакуум огромна енергия и се състои от - в зависимост от отношението на Айнщайн между масата и енергията - огромна маса от около десет милиона трилиона тона (около масата на Луната). Изправени пред такива огромни числа, физиците се движат до намален брой входни, градуси да изразят своите десетки. Трилиона - единица, последвана от 12 нули; се отчита като 10 12. Десет милиона трилиона - единица с 19 нули; т.е. електрослабата плътност вакуум маса е 10 19т на кубичен сантиметър. За вакуум Grand Unified масова плътност е още по-голям, и значително по - при 10 48 пъти. Излишно е да казвам, този вакуум никога не е създаден в лабораторията: че ще отнеме много повече енергия, отколкото се предлага с настоящата технология.
В сравнение с тези конвенционални енергийни стойности зашеметяващ вярно вакуум е незначителен. Дълго време се смяташе, че това е точно нула, но последните наблюдения показват, че вакуум може да има малка положителна енергия, което е еквивалентно на масата на три водородни атоми на кубичен метър. Стойността на този отвор става ясно в глави 9, 12 и 14.
Висока енергия вакуум е известна като "фалшива", тъй като, за разлика от истинския вакуума, те са нестабилни. Малко по-късно, обикновено част от секундата, фалшив вакуум разпада, превръщайки вярно, и излишната енергия се освобождава като огнено кълбо на елементарните частици. В следващите глави, ние имаме много по-близък поглед към процеса на вакуум разпад.
Ако вакуума има енергия, според Einstein, и трябва да има напрежение. [33] Но, както в глава 2, напрежението създава отблъскващ гравитационната сила. В случай на вакуум отблъскване е три пъти по-силен от гравитационното привличане, причинени от неговото тегло, така че сумата дава много силно отблъскване. Айнщайн използвал тази анти-гравитацията вакуум, за да се балансира гравитационното привличане на обикновената материя в своето равновесно състояние модел на света. Той открива, че постигането на равновесие се постига, когато масата на плътност въпрос е два пъти вакуума. Гут предложи различен план: вместо балансиране на Вселената искаше тя да се надува. Поради това той допуска отблъскваща гравитация фалшив вакуум доминира без да срещне съпротива.
Свързани статии