просто пустым пространством.
Вакуум является одной из форм материи, представляющей состояние квантового поля с наименьшей энергией. Вакуум, представляя полевую материю, состоит из квантов. Так, если вещественная материя состоит из элементарных частиц, то полевая материя состоит из квантов поля, при этом было экспериментально доказано, что вещество гораздо меньше отличается от электромагнитного поля, чем это казалось раньше.
Вот что об этом пишет доктор физико-математических наук, академик Я. Б. Зельдович:
«Само понятие «физический вакуум» появилось в науке как следствие осознания того, что вакуум не есть пустота, но есть «нечто». Он представляет собой чрезвычайно существенное «нечто», которое порождает все в мире, и задает свойства веществу, из которого построен окружающий мир. Оказывается, что даже внутри твердого и массивного предмета, вакуум занимает неизмеримо большее пространство, чем вещество.
Таким образом, мы приходим к выводу, что вещество является редчайшим исключением в огромном пространстве, заполненном субстанцией вакуума. В газовой среде такая асимметрия еще больше выражена, не говоря уже о космосе, где наличие вещества является больше исключением, чем правилом. Видно, сколь ошеломляюще огромно количество материи вакуума во Вселенной в сравнении даже с баснословно большим количеством вещества в ней.
В настоящее время ученым уже известно, что вещество своим происхождением обязано материальной субстанции вакуума, и все свойства вещества задаются свойствами физического вакуума. Наука все глубже проникает в сущность вакуума. Выявлена основополагающая роль вакуума в формировании законов вещественного мира. Уже не является удивительным утверждение некоторых ученых, что «все из вакуума и все вокруг нас – вакуум».»
Я. Б. Зельдович теоретически исследовал и более амбициозную задачу – происхождение всей вселенной из физического вакуума. В своих трудах он показал, что законы природы при этом не нарушаются и строго выполняется, как закон сохранения энергии, так и закон сохранения электрического заряда.
Учёные проявляют повышенный интерес к физическому вакууму в надежде на то, что он откроет доступ к океану чистой энергии, так как квантовая электродинамика указывает на реально существующую в нём энергию, которая обладает очень высоким потенциалом.
В этой главе мы рассмотрим классическое определение вакуума, а затем перейдем к его квантовым свойствам и взаимодействию с материей.
1.1. Классическое определение вакуума: Состояние с минимальной энергией
В классической физике, где мы имеем дело с объектами макромира, вакуум воспринимается как пустое пространство, лишенное материи и энергии. Он является эталонным состоянием, от которого отсчитывается энергия других объектов. Это можно представить как «абсолютный ноль», где отсутствуют какие-либо частицы, поля и взаимодействия.
Пример:
В классической механике, например, потенциальная энергия тела равна нулю, когда тело
