美媒:太空中或充满“量子泡沫”

2017年8月11日10:02:07科学探索106阅读模式

太空 量子泡沫 核心提示:没有哪个实验能通过足够具体地测量来排除量子泡沫存在的可能性。要弄清真相,或许必须等待出现一个能看到以普朗克长度衡量的物体的显微镜,而制造这样的设备将是一项艰巨任务。

探索网8月8日报道 美媒称,用显微镜看太空,你会看到什么?什么都没有。放大1000倍,什么都没有。再放大100万倍,还是什么都没有。放大10亿倍,绝对什么都没有。

据美国趣味科学网站8月5日报道,此时,一般人或许会觉得,太空里实际上什么都没有。毕竟,这在直觉上是合理的。此外,目前显微镜的放大能力远没有这么大。

然而,量子物理学家不是普通人。在理论工具的帮助下,他们继续放大倍数,并让视线深入空荡荡的太空,直到突然看到了一些东西。

那些东西就是一大堆混在一起的虚粒子,这团东西被称为量子泡沫。量子物理学家说,虚粒子在时空结构中作为飞逝的波动短暂地存在,就像啤酒沫中的气泡。

美国佛罗里达理工学院的物理学和太空科学教授埃里克·珀尔曼说:“量子泡沫内的‘气泡’的大小是原子核的千万亿分之一,且只持续无穷小的时间,或用‘量子领域的话来说’,就是大小用普朗克长度衡量,持续时间用普朗克时间衡量。”

报道称,这么小的东西显然还未被人直接观察到。为什么我们可以相当肯定这种量子泡沫存在?1947年荷兰物理学家亨德里克·卡西米尔和德克·珀尔德预言了如何找到最重要的证据之一。美国国立费米加速器实验室的资深实验物理学家唐·林肯向记者解释了所谓的“卡西米尔效应”:“他们推想,如果量子泡沫是真实存在的,那么这些粒子应该存在于太空中的任何地方。此外,由于粒子还有波的性质,那么各处都应该存在波。因此他们想象存在两个平行并相互靠近的金属盘。量子泡沫存在于盘子之间和它们之外。但由于两个盘子相互靠近,盘子之间只可能存在短波,而盘子之外可能存在短波和长波。由于这种不平衡,盘子外过量的波的能量应会超过盘子之间数量不多的波,从而将两个盘子推到一起。”

该预言首次提出30年后,人们从定性角度观察到了这一效应。1997年,这一效应得到了精确测量。

报道称,有一种理论认为,太空在诞生之初就是一团多泡而混乱的东西。这一理论对我们理解宇宙产生了巨大影响。