Океан Дирака

Дорогие друзья!

Создателям квантовой механики поначалу было не до теории относительности. У них хватало своих проблем с непривычным новым миром, где свет испускался квантами, энергия дробилась на порции, волна оказывалась частицей, а частица волной.

Но теория относительности и квантовая физика должны были встретиться и начать как-то учитывать открытия, сделанные каждой из них уже потому, что элементарные частицы способны двигаться почти со скоростью света, а фотоны движутся только со световой скоростью.

Такое объединение в 1928 году начал английский физик Поль Дирак (позже лауреат Нобелевской премии).

К тому времени были известны три элементарные частицы: фотон, электрон и протон. Самым известным и хорошо исследованным был электрон. С него и начал Дирак. Он составил уравнение, которое описывает движение электронов с учетом законов квантовой физики и теории относительности. И получил неожиданный результат. Формула для энергии электрона давала два решения: одно со знаком «плюс», другое со знаком «минус».

Одно решение соответствовало уже знакомому электрону, частице с положительной энергией, а другое – частице с отрицательной энергией.

Это означало, что у электрона обнаружился антидвойник – антиэлектрон (элементарная частица с отрицательной энергией). Этот антиэлектрон был назван позитроном.

Дирак обратил внимание на то, что электроны всегда рождаются в паре с антиэлектронами и тут же аннигилируют.

К 1980 году экспериментально было установлено, что абсолютно каждая элементарная частица (а их более четырехсот) имеет свою античастицу. И частица и античастица всегда рождаются и исчезают только в паре.

В результате исследований Дирак пришел к выводу, что «пустое» четырехмерное пространство Эйнштейна представляет собой океан электронов с отрицательной энергией, и «нет ничего похожего на дно в этом электронном океане»[1]. Сравнение с океаном оказалось удачным.

Сегодня уже установлено, что «океан Дирака» – это окружающее нас пространство, до краев наполненное античастицами с отрицательной энергией. И в этом океане бушуют невидимые нами волны – точно так же, как бушуют волны, например, в Индийском океане. А частицы с положительной энергией существуют в этом космическом океане в виде вещества: планет, галактик, звезд. Точно так же, как, например, Австралия в Индийском океане.

Только в Индийском океане волны для нас видимы невооруженным глазом, а в океане мироздания – невидимы. Почему?

Потому, что античастицы существуют в мире отрицательной энергии и сверхсветовых скоростей, откуда мы физически не можем получить никаких сигналов. Как черное тело невозможно увидеть в темноте, так и античастицы не могут быть обнаружены в физическом пространстве, заполненном античастицами.

Чтобы увидеть кошку в черной комнате, если она там есть, необходим луч света. Так и с «океаном». Он ненаблюдаем до тех пор, пока на него не подействуют определенным образом. Например, фотоном – световым квантом, богатым энергией.

Фотон выбивает из «океана Дирака» античастицу, и одновременно с ней рождается частица. Эксперименты показывают, что пары частиц и античастиц возникают при наличии достаточного количества энергии и тут же превращаются в чистую энергию при обратном процессе аннигиляции.

Это непрерывное рождение и аннигиляция пары частиц очень напоминает кипящий бульон. Физики его так и называют – «кипящий бульон».

Если бы нам через огромный увеличитель удалось бы присмотреться к каждой точке этого «кипящего бульона», то мы увидели бы бесконечные процессы рождения и уничтожения частиц и античастиц. Эти частицы живут чрезвычайно мало. Время «жизни» мгновенного электрона – 10–21 секунды, мгновенного позитрона – 10–24 секунды. Это время настолько мало, что частицы даже назвали виртуальными (возможными).

Однако они не только возможны, но реально воздействуют на реальные частицы и даже на микроскопические тела.

Таким образом в пространстве вокруг нас, которое назвали физическим вакуумом, непрерывно рождаются и умирают элементарные частицы. Физический вакуум непрерывно «кипит», флуктуирует, хотя в целом он нейтрален – у него нет ни массы, ни заряда.

Крайон в своем послании называет этот «кипящий бульон» «энергетическим супом». Он говорит: «Вокруг ядра есть много пустого пространства – его называют энергетическим супом. Этот энергетический суп асимметричен, и конфигурация его структуры определяется тем, где сосредоточена энергия в данный момент. Вы можете спросить: „Крайон, зачем ты заговорил о физике? Мы же беседуем о любви!“ Но я должен вам сказать, что асимметричность энергетического супа и есть любовь! Асимметричность энергетического супа изменяется в зависимости от энергетического состояния окружающего пространства; она редко остается постоянной» [2].

Так что же такое физический вакуум (или «энергетический суп» по Крайону)? Наиболее простое объяснение физического вакуума дал академик Акимов, директор Международного института теоретической и прикладной физики.

Он говорит: «Для нас сейчас физический вакуум – это то, что остается в пространстве, когда из него удаляют весь воздух и все до последней элементарные частицы. В результате получается не пустота, а своеобразная материя – прародитель всего во Вселенной, рождающий элементарные частицы, из которых потом формируются атомы и молекулы» [3].