Kui eemaldate kõik universumi osast, siis mis jääb? Võib arvata, et "mitte midagi", aga see pole nii. Võite eemaldada kõik osakesed ja antiosakesed, kõik võimalikud kiirguse tüübid, kõik ruumi kõverused ja gravitatsioonilainete lainetused - ja jääda täiesti tühja ruumi, kus pole midagi tegeleda. Kas tõesti pole teie ees "mitte midagi"? Või tuleb midagi?
Seda olekut nimetatakse tavaliselt kvantvaakumiks. See on tühja ruumi madalaim energeetiline seisund. Ja üllatuslikult õpetab kvantfüüsika meile, et nullenergia ehk universumi algseisund pole tegelikult null. Vastupidi, see on lõplik positiivne väärtus, mis:
- seda mõõdeti vaatluslikult - tänu tumeda energia mõjudele - ja see oli ligikaudu võrdne ühe prootoni energia puhkemassiga kuupmeetris;
- ja teoreetiliselt on meie võimaluste kohaselt arvutatud, et see peaks olema sellest väärtusest 10 120 korda suurem.
Pole liialdus öelda, et mõistame "mitte millegi" füüsikat piisavalt hästi ja et meil pole head seletust, miks see nullenergia aja jooksul ei vähene ega aurustu (ja ei muutu üldse).
Järgmise paarikümne aasta jooksul suudavad kosmose vaatluskeskused - nagu ESA Euclidi kosmosevaatluskeskused ja NASA eelseisev missioon WFIRST - piirata selle nullenergia konstandi viga aegruumis 1% -ni. (Kuigi see on 8%). Mõõtes, kuidas universum on kogu oma ajaloo jooksul laienenud paljudes erinevates kohtades ja meist väga erinevatel kaugustel, võime kinnitada, et universumi nullenergia on kõikjal sama.
Kuid kas see oleks samaväärne "mitte millegi"? Ja mis on veelgi olulisem, on meie arusaam ja taju "mitte millegi" olemusest: illusioon või võti universumi kõige olulisemate saladuste mõistmiseks?
Reklaamvideo:
Füüsikud Laura Mersini-Houghton ja John Ellis ning filosoof James Leydimen arutasid seda teemat hiljuti Ameerika Ühendriikide kunsti- ja ideede instituudi koosolekul. Probleem on selles, et kuigi see pole illusioon, ei saa me kokku leppida selles, mida mõeldakse „tühisuse“all (tähendab „mitte midagi“, „tühjus“). Nimelt:
- Kas see on energia lähteseisund, mis oleks võinud olla minevikus (näiteks palju kõrgem)? Näiteks kosmilise inflatsiooni ajal.
- Kas see on aeg ja ruum väljaspool ruumi, millest tegelikult tuleneb aegruum (tõelisest tühjuseseisundist)? Kas selline riik on üldse olemas ja kas selle olemasolu on mõttekas?
- Kas see on universumi tühjuseseisund, mis võib erineda sarnasest olekust multiversumi teises taskus?
- Või on see kosmiline vaakum koos kogu oma virtuaalse energiaga ja mis võib muutuda sõltuvalt sellest, mis selles on?
Kuidagi imelik on uskuda, et "meie tühjus" ei pruugi olla selline "tühjus" kusagil mujal, mujal.
Kuid arvame, et siit algas Suur pauk! Üleminekul kõrgemast nullenergiast madalamale läks laienev universum, mis oli täidetud kosmosele omase energiaga, madalamasse seisundisse ja see üleminek tõi kaasa kogu aine, antiaine ja kiirguse loomise meie universumis. On isegi võimalik, et tulevikus ootab meid veel üks sarnane üleminek teistsuguse, külmema Suure Pauguga.
Tõsi, selline arutluskäik rõõmustab meid vähe. See "mitte millegi füüsika" kõlab nagu millegi füüsika. Kui me ei taha millestki aru saada, viivad meie ideed meid juba enne Universumi sündi kosmosest välja, muidu mis mõte sellel on? Kuidas saab rääkida millestki “poolt”, kui teil pole ruumi? Kuidas saab aru, mis on "enne", kui pole aega?
Ja mis see "mitte midagi" ka poleks, sisaldab see kogu universumit.
Paljud füüsikud väidavad, et on võimatu millestki põhjalikult aru saada enne, kui saame aru, mis on "miski". Sest me ei saa aru, kust tulevad põhiseadused, kui me ei saa aru, millised põhiseadused valitsevad tühja ruumi olemust.
Seega võime öelda, et meie Universum pärines tõepoolest eimillest, tühjusest, eimillestki ja selle lõppseisund võib asümptootiliselt pika aja möödudes olematuks kalduda. Kuid ainult siis, kui aktsepteerime oma füüsilise "mitte millegi" kirjeldust tõelise eimillena. See "mitte millegi" määratlus iseenesest ei saa sõltuda meie ruumi, aja määratlusest ja universumi "reeglitest"; füüsikud, filosoofid ja teised ei pea selles küsimuses kokku leppima. Pole lihtsalt ühtegi füüsilist katset, mis laseks meil öelda, et heh, tundub, et me oleme sellest lõpuks midagi teinud.
Kuid on asju, milles oleme kindlad: me pole alati olemas olnud; meid ei ole alati olemas; me oleme praegu olemas. Sõltumata sellest, mis on "mitte midagi", oleme kõik midagi. Ja kõik tulid ühel või teisel määral mitte millestki, ükskõik, mis see ka polnud. Ja niipalju kui me Universumit mõistame, naaseb see ühel päeval lõputu füüsilise tühjuse seisundisse. Kuid milline saab olema selle lõpliku "tühjuse" olemus - me pole sellele küsimusele veel vastanud.
ILYA KHEL
