Природные законы

Физика до сих пор ничего не ищет

Атом водорода, который состоит из протона и электрона, имеет огромное расстояние между двумя частицами. Если увеличить атом таким образом, чтобы диаметр протона составлял 2,2 сантиметра, расстояние до электрона составило бы 541 метр. Поэтому большая часть атома не содержит материи.

Точно 99.9999426697 процентов - физики ЦЕРН в 2012 году были настолько уверены, что их измерения были правильными. Вот почему они объявили 4 июля того же года, что нашли то, что искали с тех пор, как в 2007 году был включен большой ускоритель LHC: частица Хиггса.

Исследователи заранее знали, что его вряд ли найдут. Забудьте булавки в стогах сена - в LHC есть одна заметная частица Хиггса в 10 тысячах миллиардов столкновений между протонами, которые перемещаются почти со скоростью света в трубке длиной 27 километров ускорителя.

К счастью, физики были там, как куры, чтобы зарегистрировать частицу. Это показывает, что наше представление о том, как работает вселенная, все еще верно. Частица Хиггса дает другим частицам массу. Если бы этого не было, все частицы были бы как фотоны (легкие частицы): быстро, но без массы. Вселенная тогда будет содержать только электромагнитное излучение, но не будет электронов, протонов, атомов, молекул, планет или звезд. Так что не было бы никакого значения.

Частица Хиггса не только объясняет, что мы здесь, но и помогает найти ответ на противоположный вопрос: существует ли вакуум?

Идея пространства без какой-либо материи или энергии преследовала умы ученых и философов на протяжении тысячелетий, и ответ на этот вопрос повторяется между «нет» и «да». И с открытием частицы Хиггса мы получили совершенно новую картину того, что может быть в куске пространства, где больше ничего нет.

Вопрос "Это ничего?" Звучит просто, но при ближайшем рассмотрении это, пожалуй, самый сложный вопрос, который мы можем себе задать. Определение «ничто» должно быть «отсутствием всего», поэтому, если мы хотим понять «ничто», мы также должны понимать «все». Другими словами, исследователи должны были сделать обходной путь, чтобы найти окончательный ответ.

С нами ничего не поднялось

С юных лет мы сталкивались с концепцией небытия - не задумываясь об этом. Например, в начальной школе учитель говорит: «На столе два яблока. Теперь я забираю их обоих. Что у меня осталось? Большинство детей ответят «ничего» или «ноль», что учитель считает хорошо.

Вещи немного отличаются в средней школе. Учитель математики захочет услышать единицу, поэтому правильный ответ - «нет яблок» или «ноль яблок». Учитель физики может подумать, что правильный ответ - «воздух», потому что пространство, заполненное яблоками, теперь заменено кислородом, азотом и другими элементами атмосферы.

В университете вопрос, вероятно, будет сформулирован по-другому: «Есть два яблока не на столе, а в пространстве между галактиками. Теперь мы их забираем. Что теперь на их месте? Студенты-астрономы знают, что даже в межгалактическом пространстве

атомы, например, водорода и гелия, и этот ответ будет правильным, но не достаточным, потому что, конечно, будет следующий вопрос: «Что находится в пространстве, которое рассеянные атомы не заполнили?» И теперь это становится трудным не только для студентов, но и для умных умов в области физики и космологии.

И это также относится к греческим философам, которые начали думать об этом предмете более 2500 лет назад.

  • «Нет ничего пустого или ненужного».

    Эмпедокл (ок. 490-430 до н.э.) отверг идею о том, что может существовать пространство без содержания.

Показать больше Показать меньше

Греки не считают это абсурдом

Отец научного мышления думал, что думать ни о чем не имеет смысла. Фалес ван Милете (ок. 635-546 до н.э.) утверждал, что сам факт того, что кто-то думал о существовании «ничто», не означает, что ничто не является чем-то - и это больше не будет ничем. Следовательно, в его логике ничто не могло существовать, только если бы не было ничего или никого, кто мог бы это представить или увидеть.

Это немного загадочно, но, напротив, Фалес попытался сделать свой ум более конкретным, задаваясь вопросом, что остается, когда вы убираете все из области. Его ответ был: вода. Для Фалеса вода была особенным веществом, потому что она может принимать различные формы и встречаться в виде жидкости, газа или льда.

Это привело его к мысли о том, что вода также может принимать все другие возможные формы, и именно поэтому это было бы изначальным вопросом вселенной, из которой были глубоко созданы все материалы. «Все есть вода», - сказал бы он, и было логично, что вода в ее «первоначальной форме» была ближе всего к нулю - и эта форма, согласно Фалесу, была жидким состоянием.

Основная идея Фалеса о существовании вездесущей исконной субстанции, которой жили поколения греческих мыслителей. Для Анаксимена (около 585-525 до н.э.) этим изначальным веществом была не просто вода, но воздух, а для Гераклита (около 535-480 до н.э.) огонь был - в обоих случаях гораздо более летучим веществом, чем вода.

Позднее родственный дух, Эмпедокл (около 490-430 до н.э.), действовал более методично. Он исследовал, является ли воздух веществом, или точно отсутствием всего вещества и, следовательно, ничего. Для этого он использовал колбу: бутылочку с выпуклым животом и прямой горловиной.

Эмпедокл сделал маленькие отверстия в животе колбы, а затем провел различные эксперименты с водой. Например, когда он наполнил колбу водой и держал руку на отверстии для горловины, он заметил, что вода осталась в колбе. Только когда он убрал руку, вода вырвалась через маленькие отверстия.

Таким образом, Эмпедокл понял, что воздух должен быть веществом, занимающим место в бутылке, точно так же, как вода. И на самом деле: вода могла выходить, только если воздух мог захватить комнату.

Сейчас эксперимент кажется слишком простым для слов, но он имел серьезные последствия. Эмпедокл обнаружил, что природа сопротивляется образованию пустоты, и этот вывод преобладал в течение многих веков.

Эмпедокл расширил идею своих предшественников с одного вещества до четырех основных элементов: вода, огонь, воздух и земля. Ему также было дано осторожное представление о силах, которые он назвал «любовью» и «борьбой», которые влияют на все вещи, состоящие из основных элементов.

Наконец, он ввел понятие "эфир", вещество, которое было даже реже воздуха, было вездесущим и заполняло даже самые маленькие пространства. Таким образом, Эмпедокл полностью исключил, что ничто не может существовать.

По словам греческого философа, ничто в мире не было «ни пустым, ни лишним». Только спустя 2000 лет «запрет» природы в вакууме был снят с доказательством обратного. И это также произошло с простым экспериментом.

Вакуум приближался в течение нескольких тысяч лет

В древние времена и в средние века распространенное мнение заключалось в том, что вакуум не может существовать. Говорят, что все пространства заполнены воздухом или неизвестным веществом «эфир».

  • 450 до н.э: природа запрещает вакуум

    Водно-воздушная борьба за космос: Греческий Эмпедокл провел простые испытания с бутылкой с отверстиями. Он понял, что в бутылке всегда будет вода или воздух. Поэтому он пришел к выводу, что природа не позволяет вакууму возникать.

  • 1643: Человек может создать вакуум

    Меркурий создает вакуум: Евангелиста Торричелли обнаружила, что, когда он наполнил стеклянную трубку ртутью и поместил ее вверх дном в ртутный сосуд, уровень жидкого металла упал. Поскольку ничто не могло войти в запечатанную трубу, пространство должно было
    выше ртути заполнены ничем.

Показать больше Показать меньше

Природа преодолевает свой страх пустоты

Возьмите стеклянную трубку длиной в один метр с пробкой внизу. Теперь заполните это ртутью и закройте это. Поместите дно трубки в миску с ртутью и удалите нижнюю пробку. Этому методу последовал Евангелиста Торричелли в 1643 году по совету и наставлениям своего учителя Галилео Галилея, который умер годом ранее.

Когда Торричелли провел эксперимент, он увидел, как столбик ртути в трубе начал падать, пока не достиг высоты 76 сантиметров. Торричелли также понял, почему. Вес тяжелой ртути в трубе вызывает падение колонны до тех пор, пока не будет создан баланс с атмосферным давлением на поверхности ртути в тарелке.

Своим экспериментом Торричелли достиг двух целей: он изобрел барометр и создал вакуум. Когда столб ртути упал, в верхней части трубки оставалось 24 сантиметра пустоты, которая должна была быть заполнена «ничем».

Торричелли сделал то, что люди считали невозможным в течение нескольких тысяч лет. Он писал Друджесу: «Многие утверждали, что вакуум не может существовать, другие говорили, что он может существовать, только игнорируя отвращение к нему со стороны природы. Я не знаю никого, кто утверждает, что он может существовать без сопротивления со стороны природы ".

Его окружение было намного более восторженным. В последующие годы различные исследователи в разных странах повторяли свой эксперимент, чтобы выяснить характеристики вакуума.

Во Франции эксперимент Торричелли был продолжен Блезом Паскалем, который разместил тестовую установку в масштабе и обнаружил, что содержимое вакуума, если оно вообще есть, вообще ничего не весило.

  • «Мы должны понимать, что не существует стационарного эфира».

    Альберт Майкельсон доказал в 1887 году, что не существует эфира, в котором Земля движется по своей орбите вокруг Солнца.

Показать больше Показать меньше

В Британии Роберт Хук разработал насосы, которые могли создавать вакуум в несколько большей области, а его учитель Роберт Бойл запер мышек, змей и птиц в вакууме и увидел, как они задыхаются: что бы ни было в вакууме, оно по крайней мере, не было воздуха.

Бойл также поместил пузырь в вакуум и заметил, что он молчал. Так что звук не мог двигаться сквозь вакуум. Но, видимо, на него не влиял свет. Вы могли видеть лампу на одной стороне герметичного стеклянного контейнера на другой стороне. Таким образом, Бойль обнаружил разницу между волнами в физических веществах, таких как воздух и вода, и электромагнитными волнами в виде света.

Открытие вакуума в 17 веке положило конец «ужасу вакуума» - страху пустоты, - который пропитал описания мира с древних времен и в средние века. И этот прорыв вышел за пределы науки.

Заменить материю волнами

В 19 веке считалось, что эфир заполняет пространство между звездами и планетами, но изобретение показало, что это неправильно. 100 лет спустя гравитационные волны были открыты вместе с ним.

  • 1887: Эфир покидает мир

    Измерение эфира разочаровывает: Альберт Майкельсон изобрел свой интерферометр для измерения движения Земли относительно эфира. На два световых луча воздействовали по-разному, поэтому их интерференционная картина изменилась, когда Майкельсон повернул установку. Вот так должно было проявиться движение земли. Но ничего не произошло, потому что эфир не существует.

  • 2015: гравитационные волны занимают вселенную

    Невидимые волны искажают вселенную: Гигантский интерферометр LIGO показал гравитационные волны в 2015 году, предсказанные ровно столетием ранее теорией относительности Эйнштейна. Эти волны генерируются движущейся массой и искажают пространство, проходя через вселенную.

Показать больше Показать меньше

Волшебный вакуум очаровывает мир

Известная компания встретилась в 1654 году в немецком городе Регенсбург, чтобы испытать странное явление. Император Фердинанд III и члены Рейхстага присутствовали, потому что немецкий физик Отто фон Герике, также мэр Магдебурга, показал бы им кое-что. У фон Герике было две половины медных сфер диаметром 60 сантиметров, которые вместе могли образовывать полую сферу.

С чувством драмы мага, он попросил некоторых добровольцев разобрать эти полушария, что, конечно, было просто. Затем он снова сделал целый шар из половинок и всасывал воздух через клапан с помощью насоса, изобретенного самим собой. Публике снова разрешили тянуть полушария, но теперь никто не избавился от них.

Затем фон Герике разыграл свою козырную карту: как основной момент шоу, восемь лошадей дважды напряглись для полушария и подскочили, чтобы использовать всю их силу - но полусферы оставались слипшимися.

Фон Герике показал, насколько мощный вакуум - или, скорее, насколько велики силы, действующие вокруг него. Давление воздуха на полушариях - и на все на поверхности земли (на уровне моря) - 1 атмосфера, что соответствует 1 кг на каждый квадратный сантиметр или 10 тонн на квадратный метр - намного больше, чем мощность 16 лошадей.

Фон Герике повторял свою демонстрацию снова и снова, иногда даже с 24 и 30 лошадьми, и всегда с тем же результатом. Это был прекрасный пример научно-популярной науки и дань пониманию Торричелли о том, что мы живем «на дне воздушного моря».

Кстати, француз Блез Паскаль определил, что море воздуха становится реже, когда ты поднимаешься выше. И следующее понимание соответствовало этому: воздух - это не то, что наполняет весь мир.

Открытие вакуума как пустого пространства не означало, что идея повсеместного эфира была оставлена. Эмпедокл уже думал, что эфир может состоять из чего-то совершенно другого.

Исаак Ньютон, величайший гений XVII века, немало боролся с этим эфиром. Его публикации показывают, как он иногда принимал его существование, а затем отрицал его. В 1675 году он выдвинул свою теорию о свете, которая, как он думал, прошла через эфир. Четыре года спустя он снова оставил идею об эфире, чтобы вернуться к нему в 1718 году в обновленном издании о природе света.

Вопрос о том, что такое свет, был предметом интенсивной дискуссии среди физиков во времена Ньютона и в последующие десятилетия. Свет состоит из частиц или волн?

Битва длилась целое столетие и не была решена до тех пор, пока британский физик Томас Янг не опубликовал свой революционный эксперимент в 1804 году, в котором он пропустил свет через два узких отверстия так, что на пластине позади него появилась полосатая интерференционная картина. Этот образец был доказательством того, что свет вел себя так же, как волны, падающие на воду: две волнообразные вершины усиливают друг друга, в то время как волнообразная вершина и долина волны компенсируют друг друга.

Идея света как волны поддержала теорию об эфире. Если бы свет мог пройти сквозь вакуум Торричелли, он должен был бы содержать эфир, через который мог бы распространяться свет. Точно так же пустое пространство между звездами и планетами должно было быть заполнено одним и тем же эфиром, который гарантирует, что солнечный свет может достичь нас здесь, на земле. Только спустя некоторое время стало ясно, что все было по-другому.

Американский физик Альберт Майкельсон разработал блестящую схему испытаний, которую мы теперь знаем как интерферометр. По сути, установка разделяет луч света на две части и направляет его в одну сторону с зеркалами. Как только пучки снова собираются вместе, они образуют интерференционную картину. При такой договоренности Майкельсон хотел измерить движение Земли относительно эфира.

Если бы Земля плыла через эфир, как лодка через воду, картина изменилась бы, как только она повернула очередь, потому что движение Земли через эфир по-разному воздействовало бы на два световых луча.

С помощью своего коллеги Эдварда Морли Майкельсону удалось в 1887 году настроить систему настолько точно, чтобы можно было начать измерения. Ученые повернули испытательный стенд во всех направлениях, но ничего не произошло. Независимо от того, куда пошла установка, интерференционная картина была одинаковой.

По словам Альберта Майкельсона, это может означать только одно: «Мы должны установить, что не существует стационарного эфира, через который Земля движется по своей орбите вокруг Солнца».

Атом водорода, который состоит из протона и электрона, имеет огромное расстояние между двумя частицами. Если увеличить атом таким образом, чтобы диаметр протона составлял 2,2 сантиметра, расстояние до электрона составило бы 541 метр. Поэтому большая часть атома не содержит материи.

Гравитация становится частью пространства

Без эфира образ пространства, заполненного «ничем», внезапно стал возможен. Давайте сделаем в нашем уме небольшой сосуд, например, в форме куба с одним кубическим сантиметром, и высосем все атомы, пока вся материя не покинет куб. Если бы мы могли таким образом защитить контейнер от света и другого электромагнитного излучения, он бы не содержал никакой энергии - и в этом не было бы «ничего». Верно?

Не было много времени, чтобы подумать над этим вопросом, потому что уже в 1915 году, всего через 28 лет после окончания эфира, все перевернулось с ног на голову, когда Альберт Эйнштейн представил свою общую теорию относительности с совершенно новым описанием мир.

В ньютоновских терминах пространство существует отдельно от содержания. Поэтому мы можем, по крайней мере теоретически, получить все из пространственной области без исчезновения самой области. Это очень отличается во вселенной, которую Эйнштейн делает для нас.

Во-первых, это не трехмерное (как вселенная Ньютона), а четырехмерное, где время является четвертым измерением. Во-вторых, пространство определяется собственным содержанием. Масса в комнате определяет, как сама комната формируется, а пространство - как масса движется.

Поэтому масса и пространство неразрывно связаны в пространстве-времени, и поэтому бесполезно думать об одном без другого. Более того, теория относительности говорит нам, что массы в движении создают так называемые гравитационные волны, которые распространяются по всей вселенной и искажают пространство-время; поэтому, что бы мы ни делали с нашим маленьким кубиком «ничего», гравитационные волны проходили бы сквозь него.

Существование гравитационных волн было продемонстрировано в 2015 году, когда детекторы LIGO в США измерили искажение пространства-времени, возникшее из-за того, что две черные дыры слились более 1 миллиарда лет назад. Детекторы - это интерферометры, которые очень похожи на тестовую установку, с помощью которой Майкельсон подорвал идею эфира.

Однако лампа была заменена лазерной пушкой, и настройка была увеличена в несколько тысяч раз для достижения необходимой чувствительности. Гравитационные волны настолько слабы, что мы можем измерить только те волны, которые возникли после самых интенсивных событий во вселенной.

Но после 2015 года мы знаем, что они должны присутствовать повсюду.В своей работе по общей теории относительности Эйнштейн также столкнулся с совершенно другой проблемой. Чтобы сравнить его со вселенной в том виде, в каком мы ее видим, он должен был думать о константе.

Сам он не любил это и позже назвал это своей «самой большой ошибкой», но наблюдения показывают, что действительно существует космологическая постоянная. Астрономы показали, что вселенная расширяется и что это расширение даже ускоряется.

Это означает, что должна быть сила, которая противодействует гравитации. Источник этой силы остается большой загадкой, но до сих пор этот источник назывался «темной энергией». Эта темная энергия также будет присутствовать в нашем маленьком кубе, как и везде во вселенной.

С теорией относительности Эйнштейн описал вселенную в большом масштабе. Другие физики в 20-м веке увеличили наименьшее и начали исследовать атом. Результатом стало совершенно новое понимание того, что происходит в областях, где нет материи.

Современная физика останавливает вакуум, полный толпы

Теория относительности и квантовая механика научили нас тому, что происходит в вакууме. Это не что иное, как застой. Казалось бы, пустое пространство полно энергии и потрескивает от летучих частиц - и за всем этим скрывается огромное поле, подобное эфиру, присутствующему повсюду во вселенной.

1. Виртуальные частицы

Постоянно возникают и исчезают даже в вакууме практически без энергии.

2. Гравитационные волны

Тяните через всю вселенную, а значит и через вакуум.

3. Темная энергия

Таинственная сила, которая заставляет вселенную расширяться и которая действует везде.

Пространство в атоме полно энергии

Посмотрите внимательно на точку в конце этого предложения. В них печатная краска состоит из примерно 100 миллиардов атомов. Если мы хотим увидеть один атом невооруженным глазом, мы должны увеличить точку до диаметра 100 метров. И если мы хотим увидеть атомное ядро, мы должны дать ему диаметр 10 000 километров: более или менее расстояние между экватором и Северным полюсом.

Ядро атома водорода - самое простое - имеет только один протон, вокруг которого вращается один электрон. Расстояние между двумя частицами огромно по сравнению с их размером. Если мы путешествуем от центра протона к электрону, мы завершили только одну тысячную часть пути, когда достигли края протона.

Электрон намного меньше протона, поэтому атом состоит в основном из пространства, не занятого частицами вещества. Пространство составляет не менее 99,999999999999999999 процентов от объема атома. И все же атом не пуст.

Магнитные силы между отрицательным зарядом электрона и положительным протоном создают интенсивное электрическое поле, которое заполняет пространство между ними.

Вот как это происходит, когда мы увеличиваем протон. Он состоит из кварков: мелких элементарных частиц, которые составляют около 9 процентов массы протона. Остальная часть - это энергия, создаваемая силами, действующими между кварками, глюонами и другими безмассовыми частицами, из которых состоит протон.

В первой половине 20-го века была создана новая отрасль физики, квантовая механика, чтобы описать, что происходит на атомном и субатомном уровнях. Квантовая механика по-разному вступает в противоречие с тем, как мы на самом деле воспринимаем наш мир. Все частицы, включая частицы материи, описаны как волны, что имеет важные последствия.

В 1927 году немецкий физик Вернер Гейзенберг сформулировал свой так называемый принцип неопределенности. Это означает, что невозможно определить положение и движение частицы одновременно. Представьте, что вы рисуете волну на листе бумаги. Теперь мы можем определить положение волны, выбрав определенную точку на ее кривой.

Но с этого момента мы не можем ничего знать о размере или направлении волны. И наоборот: когда мы определяем размер и направление волны, мы не можем одновременно указывать ее точное положение.

Принцип неопределенности также имеет последствия для мысленного эксперимента с нашим кубом «ничто». Мы удалили атомы и, следовательно, частицы материи, и поэтому можем указать их точное положение как «ноль».

Но их энергия также не может быть нулевой; это противоречило бы принципу неопределенности. Фактически, квантовая механика говорит, что в нашем кубе всегда будет мало энергии, известной как энергия нулевой точки. Поэтому мы называем пространство с нулевой энергией квантовым вакуумом.

И мы не можем идти дальше с точки зрения энергии - мы никогда не сможем приблизиться ни к чему.

Вакуум кипит от активности

Частицы возникают из ничего, существуют какое-то время и возвращаются в ничто. Звучит как чистая магия, но также является следствием квантовой механики. Это позволяет двум частицам с противоположным зарядом самопроизвольно образовываться в квантовом вакууме и стирать друг друга через очень короткое время.

Физики говорят о колебаниях в «виртуальных частицах». Чем крупнее и тяжелее частицы, тем короче они существуют. Электрон и его античастица, позитрон, могут прыгнуть в реальность и снова исчезнуть через 10-21 секунду. Это так быстро, что свет в то время мог пройти только одну тысячную диаметра атома водорода.

Поэтому виртуальные частицы очень летучие, но они создаются на конвейере; повсюду во вселенной, а также в нашем маленьком кубике с «ничем». Мы можем рассматривать квантовый вакуум как кипящий суп из виртуальных частиц, которые вращаются в кубе со всеми мыслимыми длинами волн во всех направлениях.

Существование виртуальных частиц было предсказано в начале 20-го века, но только в 1996 году они были продемонстрированы в экспериментах, которые голландский физик Хендрик Казимир уже разработал в 1948 году. Идея состояла в том, чтобы позволить двум металлическим пластинам соединиться в квантовом вакууме.

Когда расстояние становится очень маленьким, пластины притягивают друг друга. Причина в том, что расстояние между пластинами теперь подходит только для виртуальных частиц с короткими длинами волн, в то время как в остальном все возможные длины волн могут существовать в вакууме.

В результате виртуальные частицы оказывают большее давление на наружную поверхность пластин, чем на их внутреннюю поверхность, в результате чего пластины сжимаются друг с другом. Мы знаем это явление как эффект Казимира.

Подтверждения предсказаний квантовой механики составляют важную основу для стандартной модели, физического описания всего во вселенной. Он включает в себя как материальные частицы, так и частицы, которые поддерживают силы.

Почти все частицы были теперь продемонстрированы в стандартной модели, но до 2012 года в большой мозаике была зияющая дыра. Самая центральная часть головоломки, частица Хиггса, отсутствовала, и поэтому невозможно объяснить, почему во вселенной существует масса.

  • «Иногда приятно быть правым».

    Питер Хиггс, после того, как физики из ЦЕРНа нашли частицу, которую он предсказал, чтобы дать другим частицам массу.

Показать больше Показать меньше

Эфир делает свое возвращение

Питер Хиггс не мог сдержать слез, когда слушал новости исследователей из третьего ряда в аудитории ЦЕРН. Тот факт, что предсказанная им частица была обнаружена еще при его жизни в 1964 году, был ошеломляющим для 83-летнего физика. И не только для него. Исследователи по всему миру разделили его удивление и радость, потому что стандартная модель была сохранена с открытием частицы Хиггса.

«Иногда приятно быть правым, - сказал Питер Хиггс, когда выздоровел.

Частица Хиггса создает поле, которое преобладает во всей вселенной, поэтому оно столь же распространено, как и эфир, в который философы и ученые верили тысячи лет, пока идея не была отвергнута в 1887 году.

Поле Хиггса отличается от других полей тем, что оно не изменяется по силе и не имеет направления. Это как сироп, который прикрепляется к некоторым частицам, а не к другим. На материальные частицы влияет поле Хигга, которое придает им массу. Легкие частицы не подвержены воздействию поля и поэтому не имеют массы.

Сравнение с сиропом дает картину поля Хигга, но сам Питер Хиггс не является его поклонником, потому что это может легко привести к неправильному представлению о том, что частицы вещества теряют энергию и скорость при движении по полю.

И это не тот случай. Поле Хиггса представляет минимально возможную энергию, которая может возникнуть в вакууме, и поэтому никакая энергия не может распространяться от поля к частицам или наоборот. Поэтому Питер Хиггс сравнивает поле со способом преломления света при движении через среду, такую ​​как стекло или вода.

Согласно теории, поле Хигга существует только при температуре ниже 1017 ° C, что означает, что оно не всегда было там. В доли секунды после того, как время и пространство на Большом взрыве были созданы, температура Вселенной была выше. Но если мы забудем эту самую первую триллионную долю секунды, поле Хиггса всегда заполняло все уголки вселенной - и, конечно, это также относится к нашему кубу «ничто».

На вопрос "Не существует ли?" со знанием сегодняшнего дня мы должны сказать «нет». Из современной физики мы знаем, что поле Хиггса все еще существует, если мы удалим всю материю из куска вселенной и изолируем ее от внешнего электромагнитного излучения - в дополнение к гравитационным волнам, виртуальным частицам, энергии нулевой точки и, возможно, темной материи.

Некоторые утверждают, что ничего не существовало до Большого взрыва или что ничего не существует за пределами вселенной. Но, помещая «ничто» во времена и места, которые согласно нашему физическому понятию точно определены небытием, существование небытия еще не было продемонстрировано.

Таким образом, эти два ответа, по крайней мере, столь же абсурдны, как и вопрос о ничто в глазах греческого Фалеса, более 2500 лет назад.

Источник

Прочитайте научную статью физиков ЦЕРНа об открытии частицы Хиггса. Сотни исследователей были вовлечены в этот прорыв, который стал последней частью большой загадки физики элементарных частиц, стандартной модели.

Видео: Электронов НЕ СУЩЕСТВУЕТ? Нелепые нестыковки в физике химии и теории электричества (MARCH 2020).

Популярные посты

Категория Природные законы, Следующая статья

Солодка вредна для вашего сердца?
Кровообращение

Солодка вредна для вашего сердца?

Солодка извлекается из корня солодкового растения, которое своим подсластителем и сладким вкусом обязано подсластителю глицирризину. Это вещество влияет на наш организм и может привести к повышению артериального давления, задержке жидкости и дефициту калия. Высокое кровяное давление приводит к повышенному риску сердечно-сосудистых заболеваний и кровотечений мозга.
Читать дальше
10 вещей, которые вы, вероятно, не знали о крови
Кровообращение

10 вещей, которые вы, вероятно, не знали о крови

1. В вашей крови есть золото. В организме содержится около 0,2 мг золота, большая часть которого находится в вашей крови. Просто быстрый расчет: чтобы сделать золотое кольцо из 8 граммов, нужно слить кровь 40000 человек. 2. Кокосовая вода может заменить кровь © Shutterstock Кокосовая вода была объявлена ​​здоровым напитком несколькими диетологами из-за питательных сахаров и солей.
Читать дальше
Кровь определяет твое здоровье
Кровообращение

Кровь определяет твое здоровье

Со времени открытия групп крови в 1901 году врачи задаются вопросом, о чем нам говорит наша группа крови. Недавние исследования показывают, что ваша группа крови влияет на то, получите ли вы определенные заболевания. И одна группа крови дает лучшие прогнозы, чем все остальные. Четыре наиболее важные группы крови распределены равномерно по всей земле.
Читать дальше
От кого моя группа крови?
Кровообращение

От кого моя группа крови?

Система групп крови существует уже около 20 миллионов лет. Так называемой системе групп крови AB0 ​​уже не менее 20 миллионов лет, и она когда-то была создана общим предком человека и обезьяны. Это заключение исследования, проведенного в 2012 году международной исследовательской группой, в том числе Чикагского университета, опубликованного в PNAS.
Читать дальше