Celebrul fizician din Israel Yakov Bekenshteyn a propus o schemă experimentală simplu capabilă să confirme sau să infirme existența spumei cuantice. Aceasta este spuma cuantică, care la fel ca teoreticienii, experimentatori este durerea de cap corect, pentru că nimeni încă nu a putut oferi o experiență care demonstrează realitatea existenței sale.
Într-adevăr, însuși termenul de „spuma cuantică“ este o convenție, deoarece structura universului, notată cu această frază, este destul de diferit de spuma convențională - pur și simplu să fie la fel de bine numit fenomenul, cum ar fi „celulele cuantice.“ Cu toate acestea, esența acestui brand nu se va schimba, pentru că este un fenomen foarte specific. Cu toate acestea, trebuie remarcat imediat că nu există încă nimeni nu a reușit să demonstreze experimental existența aceleiași spumă cuantică.
Pentru prima dată termenul „spuma cuantică“ a apărut în anii '80 ai secolului trecut, când fizicienii Lee Smolin, Abhay Ashtekar, Ted Dzhekobson și Carlo Rovelli a creat un așa-numita teorie a gravitației cuantice buclă. În conformitate cu dispozițiile sale, spațiul și timpul nu sunt continue, ci constau din părți discrete. Ele reprezintă un mic cuantic al spațiului celular (cuanta - deoarece dimensiunea lor nu depășește lungimea foton, adică 10 -35 m), un anumit fel conectate între ele. Prin urmare, pe o scară mică și durata de timp în care creează structura colorat, discret de spațiu, și numai pe o scară largă, devine continuă și netedă - așa că am făcut-o și simt.
Dar ce se poate întâmpla în aceste celule mai mici unități ale universului? Potrivit oamenilor de știință, o mulțime de lucruri uimitoare. De exemplu, imaginați-vă că stați liniștit în camera lui, și dintr-o dată totul dintr-o dată o gaură neagră. Deci, în macrocosmos, cum este pur și simplu imposibil, deoarece aspectul casei aceeași gaură neagră, trebuie să aveți energie din nimic, echivalentul a câteva sute de ori masa Pământului, și așa-numitul timp Planck (10 -43 s). Este evident că acest lucru nu este posibil - în macrocosmos timpul necesar pentru apariția unei astfel de cantități de energie, măsurată în sute de mii sau chiar milioane de ani.
Putem spune că „viața“ în celulele cuantice, pur și simplu se balanseze - continuu apar și dispar particule, însăși structura de spațiu și timp, și în nici un moment în care nu au o singură picătură de stabilitate, fluctuații continue. Toate acestea sunt un fel de procese în valuri bate împotriva mal de spumare. De aceea, și a inventat termenul „spuma cuantică“.
Trebuie spus, de asemenea, că, potrivit unor fizicieni, baza pentru astfel de procese intensive în celulele cuantice sunt așa-numitele fluctuații cuantice de vid. Energia acestor vibrații este nimeni altul decât energia de stat la sol a sistemului, și, astfel, este practic infinit (deși, în termenii mecanicii cuantice, este practic imposibil să-l folosească). In timp ce unii oameni de știință cred că această energie este suficient pentru a se asigura că în fiecare secundă au existat noi universuri, atunci este logic să se presupună că, în scopul de a menține o continuă „baterea“ a celulelor cuantice este suficient.
Noțiunea de spumă cuantică a atras mult timp simpatia multor teoreticieni - este foarte frumos, logic și, cel mai important, poate rezolva un număr mare de paradoxuri fizice. Dar pentru experimentatori, aceasta este spuma este încă o mare cantitate de dureri de cap. Și nu e chiar că caracteristicile măsură a proceselor care au loc într-o astfel de scară mică, este încă foarte dificil din punct de vedere tehnic. Doar pe baza principiului menționat mai sus de incertitudine, este imposibil să se determine simultan schimbarea caracteristicilor acestor obiecte mici - faptul de măsurare încalcă deja valoarea inițială a unora dintre ele. Pur și simplu pune, oamenii de știință nu au nici o idee despre modul în care aveți nevoie pentru a proiecta un experiment care ar putea confirma sau nega existența celulelor cuantice.
Deci, Beckenstein consideră că echipamentul extrem de simplu poate fi utilizat pentru detectarea spumei. Trebuie doar să tragă fotoni o singură bucată de sticlă. Ca rezultat, fiecare particulă în obținerea ultimul atom va da un impuls mecanic, prin care un atom își schimbă poziția în spațiu. Ei bine, din moment ce un singur impuls foton este neglijabil, atunci, a luat în mod corespunzător de energie și lungimea de undă sale, este posibil să se asigure că schimbarea care rezultă în poziția atomului va fi mai mică decât lungimea foarte Planck.
Ca urmare, următoarea imagine - în cazul în care spuma cuantică există și poate deforma spațiu-timp, cum ar fi găuri negre în macrocosmos, care este extrem de încetinind și schimbarea dimensiunii, schimbarea poziției de sticlă în spațiul ar fi imposibil. Acest lucru se întâmplă datorită faptului că acest proces încalcă legea conservării impulsului. Ei bine, în caz afirmativ, se dovedește că fotonul nu ar trebui să intre în o bucată de sticlă. Și este de fapt destul de ușor de a stabili - dispozitive care pot înregistra un singur foton care trece prin sticla, există deja.
După cum puteți vedea, acest experiment este în principiu posibil să se efectueze chiar și într-un apartament oraș obișnuit - sunt necesare pentru ca aceasta fără condiții speciale. Și este foarte încurajată de experimentatori - au apărut pentru prima dată posibilitatea de a în cele din urmă „prinde“ această spumă cuantică evaziv. Acum, tehnica Beckenstein discutat în mod activ și verificate, iar în cazul în care rezultatele acestor controale sunt satisfăcătoare, experimentul propus de el pot fi livrate în viitorul apropiat ...