|
3. Физический вакуум Физический вакуум определяется как низшее энергетическое состояние материи или нулевые колебания (флуктуации) квантованных полей вблизи абсолютного нуля температур, характеризующиеся отсутствием реальных частиц. Свойства физического вакуума определяют свойства всех остальных состояний материи, так как любое из них может быть получено из вакуумного действием оператора рождения соответствующих частиц. Поэтому говорят не только об электромагнитном вакууме, обусловленном виртуальным состоянием рождения и поглощения фотонов, но и о вакууме любых других частиц. Как видим, гипотезой физического вакуума по существу предпринята попытка разделения единого «классического» квантового объекта частица-поле на два самостоятельно существующих — частицу и поле; или, если использовать наглядные аналогии, — это попытки отделить душу от тела, свет и тепло от Солнца, содержание книги от самой книги или дырку от бублика. И возникает естественный вопрос ни только о правомерности такой операции и её возможных последствиях (наука, душа которой отделена от тела, — это мёртвая наука по определению), но и о целесообразности делить единое и неделимое. Ибо классический квантовый объект частица-поле в виртуальной физике также сохраняется, и налицо игнорирование важнейшего физического принципа (Оккама) о нецелесообразности умножения сущностей сверх необходимого.
Экспериментальным обоснованием гипотезы
физического вакуума в виртуальной физике являются два мало изученных
эффекта: Уже в 1934 году спектроскописты высказали предположение о существовании сверхтонкой водородной структуры излучения в состоянии атома n = 2. Однако точность измерения, достигнутая на то время, не позволяла быть полностью уверенными на этот счёт. И только в 1947 году в опытах Лэмба и Резерфорда было получено экспериментальное подтверждение сверхтонкой структуры. При этом возникла проблема согласования данных эксперимента с теорией Дирака, не предсказывающей подобной структуры. Выход был найден в рамках теории Дирака и квантовой электродинамики путём признания необходимости внесения радиационных поправок в теорию, учитывающих взаимодействие электрона с флуктуациями вакуума. Теперь в виртуальной физике считается, что именно такое взаимодействие приводит в атоме водорода к несовпадению (относительному сдвигу) равноценных (согласно Дираку) энергетических уровней 2P½ и 2S½. Причём в опытах Лэмба и Резерфорда указанный сдвиг составил примерно 1/10 часть тонкой структуры, вместо объявленной нами выше 1/4 части. Это различие очень мало, если не забывать, что фактически мы имеем здесь дело со сверхтонкой структурой, точные измерения которой связаны с огромными трудностями. Для нас важнее другое: природа лэмбовского сдвига обусловлена традиционными для классической физики взаимодействиями и не требует для своего объяснения привлечения (более чем сомнительной) гипотезы физического вакуума. Сила или эффект Казимира — наиболее известное в виртуальной физике механическое проявление «флуктуаций вакуума». Вследствие этого эффекта два идеальных плоских зеркала, например, притягиваются друг к другу с силой, которая пропорциональна площади общей части зеркал и обратно пропорциональна 4-й степени расстояния между ними. Кроме этих геометрических величин, указанная сила зависит только от фундаментальных констант — постоянной Планка и скорости света. Так как сила Казимира очень мала, ее можно обнаружить, только если зеркала разнесены на несколько микрон. Например, два зеркала с площадями 1 см2, разнесённые на расстояние l = 1 микрон, притягиваются с силой в 10–7 ньютонов, — это вес капли воды диаметром в полмиллиметра. При уменьшении l эта сила быстро растет, и при l = 10 нм (сотни размеров типичного атома) давление, создаваемое эффектом Казимира, оказывается сравнимым с атмосферным. Экспериментальное подтверждение вакуумной природы силы Казимира невозможно в принципе; ибо, следуя определению физического вакуума, практически невозможно организовать в лабораторных условиях область, свободную от реальных частиц и внешних, также флуктуирующих силовых полей: электромагнитного, обусловленного возможной поляризацией зарядов близко расположенных зеркал (которые можно уподобить незаряженному плоскому конденсатору), теплового при ненулевой температуре остаточных газов в полости прибора, гравитационного между зеркалами и др. По указанной причине и вследствие выше изложенного в отношении лэмбовского сдвига мы полагаем гипотезу физического вакуума не заслуживающей строгого научного к себе отношения. Во всяком случае строить фундаментальную науку на подобной экспериментальной базе нам представляется верхом легкомыслия и профессиональной безответственности. |