Физики утверждают, что даже в безупречном вакууме возможно трение

    Один из базовых постулатов современной физики говорит, что в среде безупречного вакуума – пространстве, и не содержащем какую-либо материю, – и не может существовать этакого процесса, как только трение, поэтому как только целиком пустое место и не может повлиять данной силой на объекты, проходящие сквозь него.

    Невзирая на это же принятое воззрение, физики из Англии установили, что распадающийся атом, проходящий сквозь среду тотального вакуума, будет испытывать влияние фрикционной силы. Наиболее тамошнего, ученые сумели узнать, что это же явление быстрее подкрепляет, а уж и не отрицает общую теорию относительности Эйнштейна.

    «Мы издержали много времени на поиск потенциальных ошибок в расчетах и еще более, изучая альтернативные странноватые нестыковки, пока что и не нашли, как оказывается, достаточно явного решения», — поведал порталу Phys.org Маттиас Соннлайтнер из Вуза Глазго.

    При проведении расчетов для пророчества поведения распадающегося атома, двигающегося сквозь безупречный вакуум, Соннлайтнер и его коллеги нашли кое-что странноватое. Физикам издавна понятно, что безупречный вакуум и не может прикладывать какие-либо силы на атомы, но тем не менее в силах специальным образом с ними вести взаимодействие.

    К полноценному моменту ученые и не способны сделать условия безупречного вакуума, так как никакой уровень проверок и не в состоянии обеспечить чистоту опыта, создав уверенность в фолиант, что какой нить атом и не просочится вовнутрь сего места. Но расчеты прогнозируют, что теоретический безупречный вакуум на деле будет наполнен собственной своей особенной энергией, также «виртуальными» парами из частиц-античастиц, владеющих возможностью непредвиденно возникать и эдак же непредвиденно исчезать.

    Это же описание безупречного «пустого, однако и не пустого» вакуума вытекает из критерия квантовой механики, носящего заглавие принципа неопределенности Гейзенберга, который разговаривает об бессчетных теоретических виртуальных крупицах, появляющихся и исчезающих в вакууме в произвольный момент времени. Эти квантовые сдвиги производят случайные флуктуирующие электромагнитные поля, и расчеты команды из Глазго обрисовывают, как только эти поля умеют вести взаимодействие с атомами, двигающимися в этот момент сквозь место вакуума, поглощая энергию и переходя в возбужденное состояние.

    По мере тамошнего, как только содержащийся в состоянии возбуждения атом будет разлагаться на наиболее низшее энергетическое состояние, он будет в силах в произвольном направлении излучить фотон (частичку света). Исследователи высчитали, что когда двигающийся атом будет источать фотон в обратном собственному движению направлении, то в этот момент будет образовываться фрикционная сила, которая будет отображена в образе понижения скорости движения сего атома. Ежели на практике это же вправду эдак, то это же будет противоречить принципу относительности, так как в этом случае будет предполагаться, что «наблюдатель», зависимо от тамошнего, где он будет присутствовать относительно сего атома, обязан будет созидать атом, двигающийся с разной скоростью.

    Соннлайтнер разговаривает, что его команда «потратила недельки на то, дабы определить верный ответ», и решение свелось к непредвиденно простейший формуле E = mc2. Ученые сообразили, что распадающийся атом в момент собственного движения и излучения фотона в произвольном направлении будет причем терять маленький припас энергии, также массы. Это же количество массы общеустановлено именовать недостатком массы, и это же значение так ничтожно, что ни разу и не измерялось в этаком контексте ранее.

    «Это та толпа в легендарном уравнении E = mc2 Эйнштейна, которое определяет количество энергии, нужное для зонирования ядра атома на компоненты его протоны и нейтроны. Ее гораздо именуют энергией взаимосвязи ядра. Термин обширно применяется в ядерной физике, которая имеет дело с крупными энергиями взаимосвязи, однако, обычно, числится ерундовым в атомной оптике, потому что оперирует максимально малыми энергетическими значениями».

    Когда исследователи подставили значение недостатка массы в свои вычисления и приименяли формулу E = mc2 для решения, они нашли, что при потере малозначительного значения массы при распаде атом на деле теряет импульс, а уж и не скорость.

    В взаимоотношениях меж трением, импульсом и скоростью, где трение рассматривалось бы как только итог конфигурации импульса вследствие утраты скорости, ученые разглядывают утрату импульса в качестве результата конфигурации массы атома. Его скорость причем останется константной, как только и обязана. Таким макаром, наличие трения в вакууме и не нарушает теорию относительности. На деле схожее поведение предсказано в специальной теории относительности, где говорится, что утрата массы способна вызывать лишь только приметную утрату импульса.

    «Своими расчетами мы продемонстрировали, что распадающийся атом вправду сталкивается с силой, имеющей сходство с трением. Но эта сила представлена в образе конфигурации импульса вследствие конфигурации внутридомового значения массы и энергии атома, и она вконец и не сопряжена с его замедлением».

    Сейчас исследователи намерены проверить, будет ли проявляться этот парадокс, ежели атом будет всасывать, а уж и не источать фотон. И может быть, эту информацию можно будет применять для разъяснения результатов очередного научные исследования, которое тоже намекало на наличие трения в безупречном вакууме. В 2011 году физики представили, что вакуум вправду может владеть трением, ежели объемной размер находящихся в нем «виртуальных» частиц будет двигаться в обратную сторону находящегося в нем физического объекта.

    Обосновать это же в настоящих критериях пока что и не удалось, однако одна вещь знаменита наверное уже ныне: странноватые вещи иногда происходят в тотальной пустоте.