Я. Б. Зельдович
В вакууме, находящемся в объеме обыкновенной электрической лампочки, заключено такое большое количество энергии, что ее хватило бы, чтобы вскипятить все океаны на Земле.
Р. Фейнман, Дж. Уилер
ПРЕДИСЛОВИЕ
В мире современной физики существует множество загадок и тайн, которые учёные пытаются разгадать. Одной из таких загадок является природа физического вакуума. Несмотря на значительные успехи в области квантовой физики, природа вакуума по-прежнему окутана тайной.
Мы предлагаем вам погрузиться в удивительный мир квантовой физики и узнать о происхождении первичного физического вакуума с позиции двумерного строения квантового мира. В этой монографии мы рассмотрим основные концепции и теории, связанные с физическим вакуумом, а также предложим свою интерпретацию его происхождения.
Наша цель – не только объяснить природу физического вакуума, но и показать, как это знание может помочь нам лучше понять законы Вселенной и её эволюцию. Мы надеемся, что эта монография будет интересна и полезна для всех, кто интересуется физикой и хочет узнать больше о тайнах нашего мира.
Итак, давайте начнём наше путешествие в мир квантовой физики!
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность
Поиск объяснения природы физического вакуума является одной из ключевых задач современной физики. Вакуум – это состояние с наименьшей энергией в квантовой теории поля, но не пустое пространство. Он обладает невероятной сложностью и играет решающую роль в формировании Вселенной, определяя ее свойства, законы и эволюцию.
Несмотря на значительные успехи в области квантовой физики, природа вакуума по-прежнему окутана тайной.
Вот несколько ключевых моментов, подчеркивающих актуальность исследования вакуума:
* Фундаментальный характер: Вакуум – это основа всего существующего. Понимание его природы является ключом к пониманию фундаментальных законов физики и Вселенной в целом.
* Загадочные свойства: Вакуум обладает удивительными свойствами, которые до сих пор не полностью объяснены:
* Вакуумные флуктуации: В вакууме постоянно возникают и исчезают виртуальные частицы, влияя на взаимодействие реальных частиц.
* Энергия вакуума: Вакуум обладает ненулевой энергией, что противоречит классическим представлениям о пустом пространстве.
* Взаимодействие с материей: Вакуум взаимодействует с материей, что проявляется в различных физических явлениях, таких как эффект Казимира и спонтанное излучение.
* Недостаточность существующих моделей: Существующие модели физического вакуума не могут объяснить все его свойства, особенно те, которые связаны с гравитацией.
* Новые физические теории: Исследование вакуума может привести к созданию новых физических теорий, объединяющих квантовую механику и общую теорию относительности.
* Технологические перспективы: Понимание свойств вакуума может привести к созданию новых технологий, таких как квантовые компьютеры и новые источники энергии.
В связи с этим, поиск нового, более полного понимания природы физического вакуума является одной из наиболее актуальных и перспективных задач современной физики.
Проблема
Существующие модели физического вакуума, основанные на стандартной модели физики частиц и общей теории относительности, сталкиваются с рядом фундаментальных трудностей, которые не позволяют в полной мере объяснить его квантовую природу и роль в формировании Вселенной.
Вот некоторые ключевые проблемы:
* Проблема бесконечной энергии вакуума: Стандартная модель предсказывает, что вакуум обладает бесконечной энергией, что противоречит наблюдениям. Эта проблема, известная как «проблема космологической постоянной», является одной из самых серьезных в современной физике.
* Несовместимость с квантовой гравитацией: Стандартная модель и общая теория относительности не могут быть объединены в единую теорию, описывающую квантовую гравитацию. Это означает, что мы не можем описать поведение вакуума на очень малых масштабах, где квантовые эффекты гравитации становятся значительными.
* Отсутствие объяснения темной энергии: Наблюдения показывают, что расширение Вселенной ускоряется, что указывает на существование неизвестной формы энергии, называемой темной энергией. Стандартные модели не могут объяснить ее природу.
* Другие космологические загадки: Существует множество других космологических загадок, таких как происхождение барионной асимметрии Вселенной, природа инфляции, которые также не могут быть объяснены существующими моделями.
Эти проблемы указывают на то, что существующие модели физического вакуума неполны и требуют переосмысления.
Необходимы новые