Ознакомительная версия.
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].
В современной физике термин «вакуум» используется в двух смыслах. Первый, наиболее распространенный, соответствует сильно разряженным газам. Второй (физический вакуум), используемый в теории полей, соответствует состоянию, в котором полностью отсутствуют реальные частицы.
Правда, название совершенно не впечатляет. Судите сами: вакуум, то есть пустота (вакуум), но физический, то есть не пустота (не вакуум).
Как пишет В. А. Ацюковский: «Физический вакуум не имеет никакой структуры, он не устроен никак, но почему-то обладает физическими свойствами, такими как диэлектрическая проницаемость, энергия, способность рождать микрочастицы и даже поляризация» [4].
Итак, физический вакуум – это независимая, универсальная, имеющая чрезвычайно специфические свойства физическая среда, которую ни в коем случае нельзя идентифицировать с пустым геометрическим пространством. Как новый уровень реальности он (физический вакуум) появился в качестве объекта исследования в первой половине прошлого столетия. Причем разные теории давали о нем разное представление.
В квантовой теории Максвелла – Дирака вакуум представлял собой «нечто», своего рода «кипящий бульон», состоящий из элементарных частиц, а в теории относительности Эйнштейна вакуум рассматривался как «ничто», то есть пустое пространство, обладающее упругими свойствами и кривизной.
Необходимо было объединить два различных представления о вакууме и создать единую теорию гравитации и электромагнетизма.
Но это было не так-то просто сделать. Почему? Теория Максвелла рассматривает электромагнитное поле на фоне плоского пространства, а в теории Эйнштейна гравитационное поле имеет геометрическую природу и рассматривается как искривленное пространство.
Чтобы объединить эти две теории, требовалось либо рассматривать оба поля как заданные на фоне плоского пространства, либо оба поля свести к кривизне пространства.
В этом вопросе мнения физиков разделились. Возникли два научных направления.
Первое направление возглавили Гейзенберг и Иваненко, подчинив свои усилия поискам волновой функции, введенной Шредингером. Их задача заключалась в том, чтобы найти, какое физическое поле представляет эта волновая функция.
Второе направление возглавил Эйнштейн, который поставил задачу: создать Единую Теорию Поля (ЕТП). Основной проблемой этого направления была необходимость описать электромагнитные поля с помощью геометрии, так же как Эйнштейн описал гравитационные поля через геометрию пространства.
Несмотря на упорные поиски (около тридцати лет), решить поставленную задачу Эйнштейн так и не смог. Не удавалось геометризировать спинорные поля (например, поле Дирака), образующие источники электромагнитного поля.
В 1960 году ученик Эйнштейна, известный теоретик Джон Уилер, читая лекцию в Международной школе физики им. Энрико Ферми, высказал по поводу проблемы геометризации спинорного поля следующие слова: «Мысль получения спина из одной лишь классической геометрии представляется невозможной» [5].
Он еще не знал, что блестящий английский физик Пенроуз уже записал вакуумные уравнения Эйнштейна в спиновом виде. Пенроуз сумел доказать, что геометрические характеристики пространства-времени можно рассматривать в качестве величин, определяющих физические процессы и явления с учетом их статуса первичной реальности. Это кажется столь же невероятным, как возможность вывести геометрические характеристики пространства-времени из чисто физических данных.
Это открытие Пенроуза является таким же фундаментальным и столь же трудно понимаемым, как общая теория относительности Эйнштейна.
Дальнейшее решение проблемы Единой Теории Поля пошло по пути объединения программ Эйнштейна и Гейзенберга с Иваненко.
Этой важнейшей проблемой занимались выдающиеся умы: Дирак, Картан, Клиффорд, Пенроуз и многие другие. А решить эту проблему в результате двадцатилетней напряженной работы удалось российскому ученому Г. И. Шипову, создавшему теорию физического вакуума, которая по сути представляет Единую Теорию Поля.
Оказалось, что объединение программ «ничто» и «нечто» возможно, если допустить, что в физической картине мира фундаментальную роль играет скручивание[11] (торсия) геометрической метрики.
Ознакомительная версия.
