Сколько энергии в пустом пространстве?

Аватар автора
Veritasium [RU]
Пустое пространство не пусто: в нём есть энергия вакуума. По наблюдениям современной космологии её плотность очень мала — порядка 10^-9…10^-10 джоулей на кубический метр. Теоретические оценки из квантовой теории поля при «наивной» отсечке на масштабах Планка дают значение гигантское — порядка 10^113 дж/м^3, то есть расхождение между теорией и наблюдением порядка 10^120–10^123. Что означает пустое пространство В квантовой теории поле в нулевом состоянии всё равно флуктуирует: у каждого модуса есть нулевая (zero‑point) энергия. Кроме того в общей теории относительности энергия вакуума действует как космологическая постоянная и влияет на расширение Вселенной. Наблюдаемая величина Космологические наблюдения (ускоренное расширение Вселенной, космический микроволновой фон) дают плотность энергии тёмной энергии/вакуумной энергии примерно - ~6×10^-10 J/m^3 (приблизительно), - это соответствует ≈7×10^-27 kg/m^3 по массовой плотности, - или ≈3–4 GeV на кубический метр в единицах энергии. Теоретические оценки и проблема несоответствия Квантовая теория поля с жёсткой отсечкой на плане Планка даёт энергию вакуума порядка планковской плотности энергии ≈10^113–10^114 J/m^3. Такое число в 10^120–10^123 раз больше наблюдаемой величины. Это одна из крупнейших нерешённых проблем теоретической физики — проблема космологической постоянной. Современные подходы используют методы перенормировки и предполагают, что «фоновая» часть энергии как‑то компенсируется, но механизм компенсации...

0/0


0/0

0/0

0/0