ΚΒΑΝΤΙΚΟΣ ΑΦΡΟΣ: Το “τίποτα” που είναι “κάτι”

Είναι γεγονός ότι τα τελευταία 100 χρόνια οι θεμελιώδεις νόμοι στους οποίους πιστεύαμε ότι υπακούει το σύμπαν μας άλλαξαν ριζικά!!
Στη θέση ενός σχετικά απλού κόσμου που υπακούει στους νόμους του Νεύτωνα και στις εξισώσεις ηλεκτρομαγνητισμού του Μάξγουελ, ήρθε η Σχετικότητα και το “κβαντικό βασίλειο” να μας αλλάξει τον τρόπο που βλέπουμε τα πράγματα.
Η ανακάλυψη της κβαντικής μηχανικής μαζί με τη θεωρία Σχετικότητας του Αϊνστάιν μας έδειξαν ότι το σύμπαν συμπεριφέρεται με έναν απρόβλεπτο και καθόλου διαισθητικό τρόπο.

Σύμφωνα με τη θεωρία της Ειδικής Σχετικότητας (1905) τα “κινούμενα” ρολόγια πάνε με διαφορετικό ρυθμό σε σχέση με τα “ακίνητα”, ο μετρούμενος χρόνος διαφέρει αν μετρηθεί από παρατηρητές που βρίσκονται σε σχετική κίνηση μεταξύ τους.
To 1913 o Νιλς Μπορ επεξεργάστηκε τους νόμους της κβαντικής μηχανικής και το 1926 ο Σρέντινγκερ διατύπωσε την περίφημη εξίσωσή του.
Σύμφωνα επίσης με το γνωστό “νοητικό πείραμα” του Σρέντινγκερ, η γάτα του Σρέντινγκερ μπορεί να είναι ταυτόχρονα και νεκρή και ζωντανή!!…
To 1940 όμως, με τη συνεισφορά και του Ρίτσαρντ Φάινμαν, καταλάβαμε ακόμα καλύτερα πώς λειτουργεί ο κβαντικός κόσμος με τη βοήθεια της κβαντικής ηλεκτροδυναμικής (QED), μιας σχετικιστικής κβαντικής θεωρίας.
Η QED, μεταξύ των άλλων, περιγράφει την αλληλεπίδραση κατά τη σκέδαση δύο ηλεκτρονίων με ανταλλαγή φωτονίου. Το ένα ηλεκτρόνιο εκπέμπει φωτόνιο και το άλλο το απορροφά.

Με τη διαφορά ότι:
Αυτά τα φωτόνια που ανταλλάσσονται ανάμεσα στα σωματίδια διαφέρουν από τα άμαζα φωτόνια που αποτελούν το συνηθισμένο φως. Αυτά τα φωτόνια μπορούν να έχουν μάζα, κάτι που επιτρέπεται από την αρχή της απροσδιοριστίας του Χάιζενμπεργκ.
Πραγματικά, σύμφωνα με αυτήν την αρχή έξτρα ενέργεια μπορεί να εμφανιστεί για σύντομο χρονικό διάστημα και μετά να εξαφανιστεί!!
Με άλλα λόγια η QED ισχυρίζεται ότι “το τίποτα είναι στην πραγματικότητα κάτι”.

Αν μπορούσαμε να “δούμε” τι συμβαίνει μέσα στο “κενό” θα βλέπαμε σωματίδια και αντισωματίδια να εμφανίζονται και να εξαφανίζονται συνεχώς (ηλεκτρόνια και αντι-ηλεκτρόνια, κουάρκ και αντι-κουάρκ).
Στην κβαντική κλίμακα δηλαδή το κενό όχι μόνο δεν είναι κενό, αλλά είναι και πολύ… busy.
Τα σωματίδια αυτά του κενού, οι επιστήμονες τα ονομάζουν “εικονικά σωματίδια”.

Μπορούμε να πάρουμε μια “μακροσκοπική” αναπαράσταση για το τι συμβαίνει με τα εικονικά σωματίδια αν παρατηρήσουμε τον αφρό μιας μπύρας. Θα δούμε φυσαλίδες να εμφανίζονται και να εξαφανίζονται επίσης, γι’ αυτό τα εικονικά σωματίδια πολλές φορές αναφέρονται σαν “κβαντικός αφρός”.
Έτσι λοιπόν, ο “κενός” χώρος, δεν είναι κενός, αλλά… “αφρώδης”, γεμάτος από αυτά τα παράξενα, “ανήσυχα” εικονικά σωματίδια !!

https://www.youtube.com/watch?v=nYDokJ2A_vU
https://physics.aps.org/articles/v12/105