https://dzen.ru/a/ZKVU1nKUemro9s82?from_site=mail
Что находится между двумя элементарными частицами?
Сегодня
999 прочитали
Давайте попробуем добраться до сути.
Все знают, что материя состоит из частиц. То, что находится между двумя заданными частицами, вероятно будет… другими частицами. Например, частица в носу собаки и частица в хвосте собаки имеют между собой всю остальную часть собаки (состоящую из других частиц). Это понятно. Но вопрос наверняка был не об этом.
Переформатируем вопрос - что находится между двумя частицами, между которыми ничего нет?
Тут ответ совсем очевиден: между двумя частицами между которыми ничего нет, соответственно ничего и нет. Сам спросил, сам ответил. Идем дальше.
Скорее всего в вопросе спрашивается - что содержится в пустом пространстве?
Ну, пустое пространство (т. е. пространство, полностью лишенное частиц) не содержит ничего. Вот что означает слово «пустой».
«Пустой» означает «без вещества», что означает «без частиц», потому что вся материя состоит из частиц.
-----
Теперь я думаю, что приведенное выше объяснение является хорошим ответом на вопрос. Однако есть и другой уровень понимания «пустого пространства», который дает несколько иной ответ. И находится он на уровне квантовой теории поля, и это стоит упомянуть, поскольку это может удовлетворить любую интуицию, которая у вас может возникнуть. Например: «Может ли действительно ничего не быть в данной области пространства?»
В нашей лучшей фундаментальной модели Вселенной то, что вы действительно имеете на самом базовом уровне физического существования, — это набор квантованных энергетических полей, каждое из которых занимает все пространство-время. Энергия в этих полях поступает в виде дискретных пакетов (или «квантов»), которые мы интерпретируем как частицы. Можно представить, что частицы имеют положение и импульс, но сами поля находятся повсюду и не перемещаются.
И квантовые поля — это не «материал». Они ни из чего не «сделаны», они просто такие, какие они есть. Ясно, что они не «ничто»… они что-то! И каждый из них буквально «заполняет» всю Вселенную в каждой ее точке.
Таким образом, утверждение, что квантовые поля занимают пространство между частицами, тоже было бы ошибочным! На этом уровне то, что мы интерпретируем как «частицы», представляет собой явления, происходящие в полях (аналогично тому, как волна является не объектом сама по себе, а скорее явлением, происходящим в какой-то среде). Поля занимают все пространство, где мы локализуем «частицу», а также те, где мы этого не делаем. Это подобно веревке с узлами, где все - это веревка, как завязанная, так и не завязанная.
Поэтому вы не можете думать о полях и частицах как о находящихся на одном и том же онтологическом уровне существования! Частицы не вложены в поля, они существуют в полях, как явления полей. Вообразить Вселенную, состоящую из частиц, кружащихся в море какой-то прозрачной квантовой протоплазмы или чего-то еще, — это вообще неправильная картина. Они не частицы изюма в квантовом тесте. Если вам нужна аналогия, аналогии с «волной» или «веревкой», которые предлагались выше, выглядят лучше.
Итак, получается, что никакого пустого пространства нет, что все оно заполнено квантовыми вещами! И если слово «пустой» должно иметь какой-либо физический смысл, оно должно относиться к отсутствию частиц (возбуждения квантовых полей). Однако, если вы скажете, что нет никакого пустого пространства, потому что оно все заполнено квантовыми полями, это уничтожит совершенно полезные термины, такие как «пустой», «вакуум», «ничего» и т. д., и заставит нас придумывать что-то новое.
Линейный вид
