Учёные нашли доказательство того, что «пустота» — это не пустота

Сейчас вы точно сядете. Или хотя бы задумаетесь.

На протяжении почти 90 лет одна безумная идея Гейзенберга оставалась недоказанной. Он предположил, что космический вакуум — то пространство, которое мы считаем пустым — на самом деле кишит призрачными частицами. Они возникают из ниоткуда и тут же исчезают. Это как если бы воздух вокруг вас постоянно мерцал крошечными пузырьками, которые живут какую-то долю секунды и растворяются.

Название этому явлению — вакуумная бирефренгенция. Суть простая: когда свет проходит через область с этими виртуальными частицами и очень сильным магнитным полем, свет поляризуется. Его волны начинают выстраиваться в определённом направлении. Чем мощнее поле, тем заметнее эффект.

Загвоздка

Есть только одно «но». Чтобы увидеть этот эффект в лаборатории, нужно магнитное поле в сто миллионов раз сильнее любого, созданного человеком. На Земле такого просто не существует. Ничего даже близкого.

Вот тут-то природа показывает, что она умеет удивлять.

Магнетар — природный монстр

Учёные обратили внимание на магнетары — редкие нейтронные звёзды с самыми мощными магнитными полями во вселенной. Это невероятные объекты. Если подлететь к магнетару на тысячу километров, его поле вырвет электроны из каждого атома вашего тела. Молекулы просто развалятся. Представьте, как вас разбирает на отдельные атомы. Не самое приятное путешествие.

Группа под руководством доктора Маркуса Лоуэра из Университета Суинберна изучала магнетар 1E 1547.0-5408. Они использовали радиотелескоп Паркс CSIRO и суперкомпьютер Ngarrgu Tindebeek для обработки данных. Также подключили рентгеновские данные от телескопов NASA.

Что обнаружили

Учёные отслеживали, как поляризуются радиоволны и рентгеновские лучи от магнетара при его вращении. И вот что интересно: направление поляризации оставалось привязанным к ориентации магнитного поля звезды. Ровно то, что предсказывает теория вакуумной бирефренгенции.

Оба типа излучения показали одинаковую картину. Это серьёзный намёк на то, что виртуальные частицы Гейзенберга действительно влияют на распространение света в экстремальных условиях.

Почему это важно

Если результат подтвердится, это будет почти 90-летняя проверка одной из самых смелых идей в физике. Представьте: ваш прадедушка-физик оставил записку с безумной теорией, и вот спустя почти век учёные говорят — он был прав.

Но главное — магнетары дают нам доступ к квантовой физике в условиях, которых мы никогда не сможем воспроизвести на Земле. Это как если бы у нас появился микроскоп, позволяющий рассмотреть фундаментальные законы вселенной вблизи.

Исследователям нужны дополнительные данные и более точные модели, чтобы исключить альтернативные объяснения. Но настроены они осторожно-оптимистично. Доктор Лоэер выразился так: возможно, наконец удастся «завершить поиски, начатые Гейзенбергом почти 90 лет назад».

Итого

Вот что в этом деле цепляет: вселенная устроена гораздо страннее, чем мы думаем. То «пустое» пространство между звёздами? Оно не пустое. Это квантовый бульон из частиц, которые вспыхивают и гаснут, меняя путь каждого фотона.

Каждый раз, глядя на ночное небо, вы видите свет, который прошёл сквозь этот невидимый танец. Частицы, которых как бы нет, формируют то, что вы видите своими глазами.

Наука — она такая. Никогда не перестаёт удивлять.