Загадка Космических Пустот: Так ли они Пусты?

Если убрать всё вещество, нейтрино, темную материю, космические лучи и радиацию из самых глубоких частей пустот, останется лишь пустое пространство. Звучит как парадокс, но пустоты полны вакуума пространственно-временного континуума. И, что важно, это не «ничто».

Дело в том, что вакуум пространственно-времени содержит в себе нечто. Или на его поверхности. Или внутри него. Или как бы существует в его основной структуре. Сложно точно описать, что происходит, но речь идет о квантовых полях. В квантовой теории поля частицы, которые составляют нашу реальность, такие как электроны или топ-кварки, на самом деле не являются «частицами» в привычном понимании.

То, что мы считаем частицей, — это лишь проявление более глубокого и фундаментального объекта. Эти объекты — поля. С каждым видом частиц связано свое поле, и эти поля пронизывают каждую кубическую сантиметрику пространства и времени. Они существуют с момента Большого взрыва и заполняют каждый уголок Вселенной.

Когда мы указываем на что-то и говорим: «Вот, посмотрите на этот электрон, который мчится мимо», на самом деле мы видим возбуждение или колебание основного поля, которое сконденсировалось и движется. Но даже если вы уберете все частицы — поле останется.

А у этого поля есть энергия. Она существует благодаря принципу неопределенности Гейзенберга, который является темой для отдельной беседы. Когда мы вычисляем, сколько энергии есть в вакууме, получаем ответы, колеблющиеся от огромного количества до буквально бесконечного... что также является отдельной темой. Но эта энергия имеет эффект, который мы называем «темной энергией», что является «крутым» названием для ускоренной экспансии Вселенной.

Точно известно, что с точки зрения темной энергии и скорости ускорения, которую мы можем измерить во Вселенной, фактическое количество энергии в вакууме не очень велико. Но оно не равно нулю. Интересно, что в местах с высокой плотностью материи, таких как Земля, воздействие этой темной энергии почти незаметно. Вы могли бы просто устранить темную энергию из существования, и мы на Земле этого бы не заметили.

Это также верно для галактик, кластеров и других крупных структур Вселенной. Но пустоты — это совершенно другое дело. Это места, где материи нет, и именно здесь вакуум пространственно-времени начинает доминировать. Если вы окажетесь в центре космической пустоты, вы будете окружены темной энергией.

На самом деле, именно в пустотах темная энергия выполняет свою работу, ускоряя экспансию Вселенной. Это не происходит в плотных местах, таких как галактики или кластеры. Это единственные места, где пустоты расширяются, буквально разрывая космическую сеть.

То, что мы видим как огромные и красивые структуры во Вселенной, временно. В течение следующих 5 до 20 миллиардов лет космическая сеть будет исчезать, и это произойдет через действие пустот, подавляющих все остальное.

Так что пустоты полны. Они вибрируют с основными квантовыми энергиями и воздействуют на остальную часть Вселенной, ускоряя её расширение. И они — единственные места, которые могут это сделать, и единственная причина, по которой они могут это делать, заключается в том, что они свободны от всего остального.

Да, пустоты действительно пусты от материи. Именно так мы их открываем, измеряем и определяем. Но их пустота от материи означает, что они заполнены темной энергией. Таким образом, куда бы вы ни пошли во Вселенной, будь то ближайшая галактика или самую глубокую пустоту, вы никогда не будете по-настоящему одни.