Пустота не так пуста, как может показаться на первый взгляд, и даже у неё есть свои интересные особенности. Более того, есть очень любопытный термин - ложный вакуум, но прежде, чем перейти к его описанию, разберёмся немного с вакуумом, который нам хорошо известен. Само слово "вакуум", как правило, ассоциируется с пустым пространством и с латинского так и переводится - "пустота". Если мы посмотрим общепринятое определение, то вакуум означает пространство, в котором нет вещества. Но добиться такого состояния в лаборатории, или найти подобный участок во Вселенной невозможно...

Дело в том, что вакуум может быть нескольких видов:

1. Технический (к нему, в свою очередь, относятся низкий вакуум, . средний, высокий и сверхвысокий). Уровень вакуума будет зависеть от мощности оборудования и от того, какой результат необходимо получить экспериментальным путём. Но даже самый мощный насос не сможет откачать весь газ - что-то, а всё равно останется.


2. Физический вакуум - это низшее энергетическое состояние квантового поля, особая форма материи, которая представляет собой невозбуждённое состояние квантовых полей разных типов. В нём постоянно рождаются и уничтожаются виртуальные частицы, что вызывает нулевые колебания полей. Выходит, что опять пусто, да не совсем. Если мы попробуем взять самый мощный насос и откачать весь воздух из камеры, то всё пространство внутри неё будет пронизано различными излучениями и полями, например, вездесущие реликтовое излучение или нейтрино. От них нигде не спрячешься, поэтому у нас не выйдет никаким образом получить полную пустоту и достичь абсолютного нуля. Постоянное рождение и распад квантовых частиц - это свойство самого вакуума. Помимо этого, есть ещё и тёмная энергия и тёмная материя, о которых мы практически ничего не знаем.

3. Космический вакуум - это пустота, в которой отсутствуют все частицы материи в виде твердых тел, жидкостей или газов, и которая свободна от всех тепловых и других видов излучения в холодной пустоте. То есть, это разреженная газообразная материя космоса, представляющая собой одно из самых интересных природных явлений. Идеальный пример космического вакуума - межгалактическое пространство или войды, но даже там можно найти какой-нибудь "заблудший" атом водорода в одном кубическом метре.

Все три вида являются истинным вакуумом. Как бы мы ни старались, вакуум никогда не будет абсолютным, он всё равно будет иметь какую-то массу и энергию.

Ложный вакуум

Само понятие ложного вакуума появилось в научном сообществе в 1970-е годы - о нём впервые заговорил всем известный британский физик-теоретик Стивен Хокинг, и в своих работах он даже немного решил попугать всех историей об очередном конце света, который возникнет при переходе из ложного вакуума в истинный или наоборот.


И теперь самое сложное... Итак, мы выяснили, что полной пустоты нигде нет, но есть минимальное значение энергии, которое можно представить вот на таком примитивном графике, где нижняя точка и обозначает это наименьшее значение энергии:


Вакуум с минимальным значением энергии находится в самой нижней красной точке графика. Обратите внимание, что оно не равно нулю, поэтому и сам график не касается нулевой оси, а расположен немного выше ее.

И далее учёные предположили: а что, если вот эта впадина на графике - это всего лишь часть огромного целого? Может быть, то, что нам кажется истинным вакуумом, - это всего лишь одна такая нам известная впадина, а вдруг есть впадины ещё ниже? Например, вот так:


От свойств вакуума зависят свойства всех элементарных частиц и полей, которые в нём пребывают и создают его. Получается, что, окажись мы в ином вакууме, вокруг нас, да и в нас же самих (что очень вероятно) поменяется всё: у частиц изменятся заряды, масса, спины, напряжённость, словом, все свойства, которыми они обладают. Стивен Хокинг предположил, что если такое и произойдёт, то вся Вселенная вместе с галактиками, планетами и звёздами - со всем, что мы знаем, попросту испарится (и мы в том числе). Вселенная перейдёт в иное квантовое состояние, превратившись перед этим в поток лучистой энергии. Это будет самый настоящий квантовый апокалипсис!

Но мы можем возразить, глядя на рисунок 2: как же такое случится? Если каждый из вакуумов лежит в своей впадине, как тогда один перепрыгнет в другую впадину? Стивен Хокинг предположил, что энергетическое поле можно подтолкнуть, чтобы это случилось, и даже попытался рассчитать, сколько понадобится энергии (это 10 в 20й степени электронвольт, если кому интересно это страшное число). Такой энергии достаточно, чтобы родить совершенно отличный от общей массы бозон Хиггса, которому под силу изменить все характеристики поля, и тогда получится конец света.

Где взять столько энергии? Вероятнее всего, сама Вселенная этому препятствует. А ещё, для того, чтобы "мячик" в виде вакуума А попал в ту впадину, где покоится вакуум В, должно быть не только много энергии, но и направление и необходимая мощность, ориентированные туда, куда нужно. Это можно сравнить с игрой в футбол: если даже футболист, попытавшийся забить гол, сильно ударит по мячу, но не рассчитает направление полета мяча, то заветный гол обречён. Вот что-то аналогичное и в нашем случае, ну а пока, раз мы существуем, и вы всё-таки дочитали эту статью, Вселенная не любит играть в футбол, или ещё не заинтересована в своём перезапуске...Источник: "Астрономия с Ауриэль"