РЕЛИКТОВЫЙ ВАКУУМ ПОСЛЕ БОЛЬШОГО РАССЛОЕНИЯ ЭЛЕКТРОННОЙ ПЛОТНОСТИ ИДЕАЛЬНОГО ПРОСТРАНСТВА 10^-(19-22)метра-ЧТО ЭТО?Текст из науки пустотыЗапутанный мир квантовой физики кажется непроходимыми дебрями абсолютному большинству жителей нашей планеты. Но именно в этой области науки рождаются самые невероятные теории и обнаруживаются доказательства удивительного устройства Вселенной.
Обычно вакуум представляется нам как совершенно пустое пространство, в котором практически ничего нет (один атом на три кубических километра пространства, не в счёт). Но, раз вакуум не содержит физических частиц, то свет должен проходить через него без каких-либо изменений. Ведь ему попросту не с чем там сталкиваться. Однако, согласно квантовой электродинамике, которая описывает взаимодействие фотонов и заряженных частиц, таких как электроны, пространство заполнено виртуальными частицами. Они характеризуются всеми квантовыми числами, которые присущи реальным элементарным частицам, то есть их состояние однозначно определено, но при этом у них нарушена связь между энергией и импульсом. Из-за этого виртуальные частицы постоянно появляются и либо распадаются на реальные частицы, либо поглощаются одной из них.
В рамках теории очень
сильное магнитное поле может изменить пространство, в котором находятся виртуальные частицы таким образом, что оно будет влиять на
поляризацию света, проходящего через него. То есть высоко "намагниченный" вакуум должен вести себя как призма для распространяющегося через него света, создавая эффект, известный как вакуумное двойное лучепреломление. Впервые оно было предсказано гениальными Вернером Гейзенбергом и Гансом Генрихом Эйлером в 1930 году. В 80-е годы XX века были предприняты попытки обнаружения доказательств существования этого эффекта в лабораторных условиях,
но они потерпели неудачу.Свет, который излучает чрезвычайно плотная нейтронная звезда RX J1856.5-3754, обладающая сильнейшим магнитным полем и расположенная от нашей планеты на расстоянии 400 световых лет, попал в объектив Very Large Telescope, что дало возможность ученым увидеть странный квантовый эффект, о существовании которого теоретически стало известно еще в 1930-х годах. Свет имеет необычную поляризацию, который может свидетельствовать о том, что в космосе, в области нейтронной звезды
образуется квантовый эффект двойного преломления луча в вакууме, возникающий, в свою очередь,
под воздействием магнитного поля нейтронной звезды.Данная нейтронная звезда находится ближе всего к нашей планете из всех нейтронных звезд, но, несмотря на это, в видимом диапазоне ее тусклый свет ученые сумели зарегистрировать лишь с помощью специального инструмента FORS2, являющегося частью телескопа VLT, который установлен в Чили, в обсерватории Паранал.
Необходимо отметить, что нейтронные звезды являются очень плотными остатками ядер больших звезд, примерно в десять массивнее Солнца, которые свой жизненный цикл закончили взрывом сверхновых. У нейтронных звезд имеется магнитное поле,
которое в миллиарды раз сильнее магнитного поля Солнца, и оно оказывает влияние на пространство в том районе, который прилегает к данной нейтронной звезде.
Принято считать, что при наличии нормальных условий вакуум – это абсолютная пустота, через которую свободно проходит свет, не преломляясь, не искажаясь и не испытывая других внешних воздействий. В то же время, один из разделов квантовой теории – квантовая электродинамика – которая описывает взаимодействие фотонов света и заряженных частиц, утверждает, что в вакууме
полно «виртуальных частиц», возникающих буквально ниоткуда и в больших количествах, существующих очень короткое время и вновь исчезающих. В этот процесс могут вмешиваться сильные магнитные поля, меняя свойства этих виртуальных частиц. При этом время существования этих частиц также изменяется, таким образом вакуум может менять поляризацию света, который через него проходит.
Подобно многим аспектам квантовой теории, до недавнего времени у ученых не было возможностей экспериментально подтвердить факт существования эффекта двойного лучепреломления в вакууме. После того,
как восемь десятков лет назад была опубликована статья немецких физиков Вернера Гейзенберга и Ганса Генриха Юлера, ученые не могли даже в лабораторных условиях воспроизвести данный эффект.https://x-faq.ru/index.php?topic=4341.msg215193#msg215193
