Pitanja, odgovori i razgovori

Fluktuacije vakuuma

Danijel pita:

Čuo sam za teoriju pojedinih fizičara koja govori da se svemir zapravo ne širi, nego do crvenog pomaka dolazi zbog međudjelovanja fotona s česticama koje nastaju zbog fluktuacije vakuuma. Zanima me što točno predstavlja fluktuacija vakuuma, odnosno kako nastaju te čestice u vakuumu?

KK:

Kao prvo, šteta što niste dali više podataka o tim fizičarima i toj teoriji. Koliko mi je poznato, kroz povijest je bilo raznih pokušaja da se crveni pomak objasni nekim promjenama u prirodi svjetlosti dok se ona propagira, obično tako da svjetlost interagira s međugalaktičkim medijem. To je poznato pod hipotezom "umornog svjetla" (tired light). Međutim, pažljive analize pokazuju da je ta hipoteza neodrživa i da je jedina hipoteza koja objašnjava sva opažanja upravo ona da se svemir širi.

No, bez obzira na sve, fluktuacije vakuuma su realna pojava koja se zasniva na kvantnomehaničkim relacijama neodređenosti. Vrlo ugrubo, kvantna mehanika nas uči da je nakratko moguće narušiti zakone očuvanja i stvoriti nešto iz ničeg i da se ta pojava stalno i odigrava svugdje u prostoru gdje se neprestano stvaraju mikroskopske čestice. Jedino je važno da te čestice ubrzo nakon toga ponovno nestaju međusobnim poništavanjem. Što je veće narušenje tj. što su nastale čestice energetskije, to kraće one žive, u skladu s tzv. Heisenbergovim relacijama neodređenosti.

E sad, ukoliko u tom kratkom vremenu te, tzv. virtualne čestice, dođu u kontakt sa realnim česticama mogu uzeti njihovu energiju i tako postati realne. Ta je pojava viđena i pažljivo izmjerena u atomskoj fizici gdje se vidi kroz tzv. Lambov pomak.

O virtualnim česticama smo već pisali na Fizici svemira u člancima o antimateriji i Hawkingovom zračenju.

Srodne teme:   —   Elementarne čestice   —