U klasičnoj realnosti, koju naučnici nazivaju svijetom koji možemo da vidimo i osjetimo, lako je razumjeti koncept vakuma. To je jednostavno prostor u kome nema ničega, čak ni vazduha. Ali u kvantnoj fizici – koja se odvija na subatomskom nivou i ne može se vidjeti golim okom – vakuum više liči na ukletu kuću.
Kvantni vakuum je u realnosti pun čestica, energije i talasa koji misteriozno nastaju i ubrzo nestaju. Čak i ako uklonimo svaki element klasične realnosti, poput svijetla i toplote, i ostavimo „ništa”, naučnici i dalje mogu da detektuju fluktacije električnih polja koje se pojavljuju iz vedra neba u veoma kratkom intervalu, prije nego što nestanu.
Naučnici sa Instituta za kvantnu elektroniku u Cirihu kažu da su prvi put uspjeli da izmjere te fluktacije koje čestice proizvode u vakuumu. To je kao da možemo da „osjetimo” prisustvo duha oko nas i da prvi put možemo da „vidimo” bijeli trag koji ostavlja iza sebe dok hoda.
Prema Zakonu o očuvanju mase, nemoguće je stvoriti bilo šta ni iz čega – „ništa se ne stvara, ništa se ne uništava, sve se transformiše”, kako je to rekao francuski naučnik iz 18. vijeka Lavoazije, koji se smatra ocem moderne hemije. Na kvantnom nivou stvari su ipak drugačije.
„Moguće je stvoriti energiju iz praznog prostora na veoma kratak period”, kaže Kristina Benia-Čelmus, postdoktorantkinja primijenjene fizike na Harvardu i koautorka istraživanja. „Dešava se spontano. Ne znamo kada će se desiti, ali hoće.”
Čelmus je tokom eksperimenta posmatrala fluktacije i vremena i prostora u vakuumu. Kada govorimo o prostoru i vremenu, u kvantnom smislu, koristimo nanometarske jedinice (milijarditi deo metra) i ekstremno kratke vremenske intervale (nekoliko hiljada milijardi oscilacija po sekundi).
Kako bi eksperiment bio uspješan istraživači su morali da stvore uslove „čistog vakuuma”, u kome nema nikakvih tragova toplote ili svjetlosti. To su postigli tako što su instrument za mjerenje ohladili na -269 stepeni Celzijusa – što je veoma blizu takozvanoj apsolutnoj nuli – i spriječili ulazak svjetlosti koja bi mogla da poremeti čisto stanje.
„Ovo je nešto najpribližnije vakuumu što možemo da stvorimo, ne možemo ići dalje od ovih ograničenja”, kaže Čelmus za BBC.
Unutar instrumenta koristili su detektor koji se sastoji od specijalne vrste kristala koja reaguje na fluktacije u vakuumu – one ostaju u vakuumu nakon što se sva materija i elektromagnetna radijacija uklone. Posmatrajući promjenu karakteristika kristala kada fluktacija vakuuma prođe kroz njega, Venia Čelmus i njen tim mogli su da izmjere elektromagnetna polja koja nastaju usled ovih fluktacija.
U klasičnoj fizici vakuum je mjesto gdje nema ničega, dok u kvantnoj teoriji to nije slučaj; radi se o tome da su čestice, fluktacije i energija koje tu postoje toliko mali po obimu i kratkotrajni u vremenskom smislu da ih je, bar za sada, nemoguće izdvojiti ili transformisati. Ove fluktacije u vakumu stvaraju takozvane spontane emisije, kao kada umirući atom spontano proizvede svjetlost. Ovakva mjerenja mogu da doprinesu u ovoj oblasti istraživanja.
U širem smislu, iako Benia-Čelmus priznaje da smo daleko od potpunog razumijevanja ovih fenomena, mjerenja bi mogla da nam pomognu u dešifrovanju misterija kvantne fizike i čestica koje nam, za sada. izgledaju kao duhovi. (Izvor: BBC)
Izvor: Link
