Рождение Вселенной из квантового небытия?

Представление о небытии как о чем-то абсолютно пустом – не более чем иллюзия. Физическая реальность, то есть всё, что существует в космосе, не терпит пустоты. Напротив, чем больше мы узнаём о природе, тем более наполненным кажется нам пространство.

Мы можем воображать метафизическую пустоту, абсолютную пустошь, где нет ничего. Но это лишь наши выдумки, а не то, что реально существует. Даже называя ничто «чем-то», мы уже делаем его чем-то. Левкипп и Демокрит, древнегреческие философы, придумавшие атомизм (учение о том, что всё состоит из неделимых частиц – атомов), говорили о сосуществовании атомов и пустоты. Атомы составляют всё сущее, но движутся они в абсолютной пустоте – в вакууме.

Поля, связывающие Вселенную

Давайте попробуем разобраться, чем же заполнено пустое пространство, помня, что наше понимание мира постоянно развивается (еще 120 лет назад в этом списке был бы эфир – среда, в которой якобы распространялся свет).

В классической физике ключевым понятием является поле – пространственное проявление источника. Любой объект, чувствительный к данному полю, попав в зону его действия, каким-то образом отреагирует на него, например, притянется к источнику или оттолкнется от него.

В классической физике мы знаем только две силы – гравитационную и электромагнитную. Каждый объект, обладающий массой, притягивает к себе все остальные объекты. Вы притягиваете к себе и притягиваетесь ко всему, что существует – к бабочкам и китам, к Солнцу, ко всем планетам Солнечной системы и ко всему, что есть во Вселенной. Интенсивность гравитационного поля объекта прямо пропорциональна его массе и обратно пропорциональна квадрату расстояния до него.

Таким образом, пространство пронизано взаимосвязанными полями, которые связывают нас со всей остальной Вселенной. Гравитационные поля простирают свои невидимые нити во все уголки пространства. Поскольку поля переносят энергию, можно сказать, что пространство заполнено энергией этих гравитационных полей. Электромагнитные поля, конечно, тоже обладают энергией. Но поскольку электрические и магнитные силы могут быть как притягивающими, так и отталкивающими, они обычно нейтрализуют друг друга и редко проявляются на больших расстояниях.

Много шума из ничего

На квантовом уровне пространство оказывается еще более оживленным. Квантовая физика утверждает, что нулевой энергии не существует. В мире атомов и субатомных частиц движение непрерывно, и с остаточным движением частицы связана энергия, называемая энергией нулевой точки или энергией вакуума.

Если теперь мы вспомним знаменитую формулу E=mc², которая гласит, что энергия и материя взаимозаменяемы, то становится возможным появление частиц материи из энергии вакуума – энергии пустого пространства.

Возможно, именно так и возникла сама Вселенная. Тот факт, что материя может возникнуть из того, что мы называем «ничто», показывает, что «ничто» в квантовой физике это далеко не пустота. Виртуальные частицы появляются и исчезают, как пузырьки в кипящем супе. Согласно современным представлениям квантовой физики, пустота постоянно бурлит, рождая и уничтожая частицы материи.

Мы познакомились с понятием полей в классической физике, но в квантовой физике они играют еще более важную роль. Мы больше не говорим о частицах, а говорим о полях, которые их создают. Электрон или протон – это возбуждение электронного или протонного поля, соответственно, подобно маленьким волнам, бегущим по поверхности озера. Частицы представляются как сгустки энергии, движущиеся в своих полях и обладающие такими физическими свойствами, как масса.

Таким образом, пространство представляется нам заполненным квантовыми полями, которые бурлят реальными и виртуальными частицами. Как сказал Лис Маленькому принцу в сказке Антуана де Сент-Экзюпери, «самое главное – это то, чего не увидишь глазами». Это верно как по отношению к любви и дружбе, так и по отношению к «ничто» пространства.