რა არის არაფერი? ეს კითხვა ფილოსოფოსებს ძველი ბერძნების დროიდან მოყოლებული აწუხებთ, სადაც ისინი სიცარიელის ბუნებაზე კამათობდნენ. ხანგრძლივი დისკუსიები ეძღვნებოდა იმის დადგენას, არაფერი რაღაც იყო თუ არა… ამ საკითხის გააზრება ფილოსოფიურად ცალსახად საინტერესოა, მაგრამ მეცნიერთა საზოგადოებაც აქვეა, რომელმაც ზუსტად ეს კითხვა დასვა:
არაფერი არაფერია?
რა მოხდება მეცნიერებმა კონტეინერი რომ აიღონ, მთლიანი ჰაერი ამოტუმბონ და იდეალური ვაკუუმი შექმნან, რომელიც სრულად დაცლილი იქნება მატერიისგან? ეს უკანასკნელი იმას ნიშნავს, რომ მასში ენერგია მაინც დარჩება. ზუსტად ისე, როგორც მზის ენერგიას შეუძლია, დედამიწამდე ცარიელი სივრცის გავლით მიაღწიოს, კონტეინერის გარეთ არსებული სითბო მასში შეაღწევს, ამგვარად კი, იგი სრულად ცარიელიც აღარ გამოდის.
თუმცა თუ მეცნიერები ამ კონტეინერს ყველაზე დაბალ ტემპერატურაზე გაყინავენ და არანაირი ენერგია არ აირეკლება მასში? ან ისე რომ დაფარონ კონტეინერი, მასში გარე ენერგიამ და რადიაციამ ვერ შეაღწიოს? მაშინ კონტეინერის შიგნით საერთოდ არაფერი იქნებოდა, არა?! თითქოს, ყველაფერი ლოგიკურად ჟღერს, მაგრამ სწორედ აქ ირევა ყველაფერი — როგორც აღმოჩნდა, არაფერი არაფერი სულაც არ არის.
„არაფრის“ ბუნება
კვანტური მექანიკის კანონები დამაბნეველია, მათ შორის ყველაზე მეტად კი „ჰაიზენბერგის გაურკვევლობის პრინციპი“ — გვეუბნება, რომ სუბატომური ნაწილაკის მოძრაობასა და მდებარეობას ერთდროულად სრულყოფილად ვერ გავზომავთ. ამასთან, ვერც რაღაცის ენერგიას გაზომავთ სრულყოფილად და რაც უფრო ნაკლებ დროში იზამთ ამას, მით უარეს შედეგს მიიღებთ.
ეს პრინციპი კი არაფრის ბუნების გაგებას კიდევ უფრო ართულებს. და თუ ამ უცნაურ ფაქტს აინშტაინის ცნობილ განტოლებასთან E = mc2 გააერთიანებთ, კიდევ უფრო უცნაურ შედეგს მიიღებთ. აქ გავიხსენოთ, რას ამბობდა თავად აინშტაინი, რომ ენერგია არის მატერია და, პირიქით. კვანტურ თეორიასთან ერთად ეს იმას ნიშნავს, რომ ისეთ ადგილზე, რომელიც სრულად ცარიელი უნდა იყოს და ენერგიისგან დაცლილი, სივრცე შეიძლება, მერყეობდეს არანულოვან ენერგიამდე. დროებით ენერგიას კი აქ შეუძლია მატერიებისა და ანტიმატერიების ნაწილაკების შექმნა.
კვანტური ქაფი
ძალიან პატარა კვანტურ დონეზე, ცარიელი სივრცე სულაც არ არის ცარიელი. რეალურად ცოცხალი ადგილია პატარა სუბატომური ნაწილაკებით, რომლებიც ჩნდებიან და ქრებიან… ამას კი გარკვეული მსგავსება აქვს ლუდის ქაფთან, ბუშტებით, რომლებიც ხშირად ქრება და ჩნდება, აქედან მოდის ტერმინიც „კვანტური ქაფი“.
თუმცა ეს უბრალოდ თეორია არ არის, საკმაოდ რეალურია. მაშინაც დამტკიცდა, როცა მკვლევრებმა სუბატომური ნაწილაკები, ელექტრონების მაგნიტური თვისებები გაზომეს. კვანტური ქაფი რომ არ არსებობდეს, ელექტრონები მაგნიტები იქნება გარკვეული ძალით. თუმცა როცა გაზომვები გააკეთეს, აღმოჩნდა, რომ ელექტრონების მაგნიტური სიძლიერე უფრო მაღალი იყო, დაახლოებით 0.1%. როცა კვანტური ქაფის ეფექტს განვიხილავთ, თეორია და გაზომვები იდეალურად ესადაგება ერთმანეთს.
კაზიმირის ეფექტიც ადასტურებს კვანტური ქაფის რეალურობას — აიღეთ ორი მეტალის ფირფიტა და მოათავსეთ ერთმანეთთან ძალიან ახლოს სრულყოფილ ვაკუუმში, რომლებიც გამოყოფილნი არიან მილიმეტრზე მცირე ნაწილით. თუ კვანტური ქაფის იდეა სწორია, ვაკუუმი სუბატომური ნაწილაკებით აივსება…
ამგვარად, გამოდის, კვანტური ქაფი რეალურია, არაფერი კი რაღაც მაინც არის.
