Το κενό δεν είναι απολύτως κενό

Η διάκριση ανάμεσα στην ύλη και στον κενό χώρο εγκαταλείφθηκε από τη στιγμή που ανακαλύφθηκε ότι τα στοιχειώδη σωματίδια μπορούν να γεννηθούν αυθόρμητα από το κενό και στη συνέχεια να απορροφηθούν από το κενό. Σύμφωνα με τη θεωρία πεδίου φαινόμενα σαν και αυτό συμβαίνουν κάθε στιγμή.
Σύμφωνα με τη κβαντική φυσική, δεν υπάρχει απόλυτο κενό και κάθε σημείο του σύμπαντος 'πάλλεται' από μια αόρατη δραστηριότητα. Ακόμη και στη θερμοκρασία του απόλυτου μηδενός, το κενό διαθέτει τεράστιες ποσότητες ενέργειας η οποία λόγω της ομοιογένειας δεν είναι άμεσα αντιληπτή, αλλά κάτω από ορισμένες συνθήκες οδηγεί σε παρατηρήσιμα και μετρήσιμα φαινόμενα. Η ενέργεια του κενού μπορεί να εξηγήσει τη γένεση του σύμπαντος, την αδράνεια των σωμάτων και τη φύση της ίδιας της βαρύτητας.

Το κενό λοιπόν δεν είναι ΚΕΝΟ αλλά περιέχει εν δυνάμει κάθε μορφή του κόσμου των σωματιδίων.
Φαίνεται λοιπόν ότι οι μορφές αυτές όμως με την σειρά τους, είναι μεταβατικές και πρόσκαιρες εκδηλώσεις του αιώνιου και πανταχού παρόντος ΚΕΝΟΥ.

Η Κλασσική θεωρία σε αντίθεση με την κβαντική

Είναι γνωστό πως το ηλεκτρόνιο που περιστρέφεται γύρω από το πυρήνα, δεν εκπέμπει ακτινοβολία άρα το άτομο μένει σταθερό. Αυτή η εξήγηση  που δόθηκε από τους ιδρυτές της κβαντικής φυσικής, παραμένει αντίθετη με την κλασσική θεωρία που δέχεται ότι το ηλεκτρόνιο ακτινοβολεί ενέργεια παρόλο που το άτομο μένει σταθερό με το ηλεκτρόνιο να κινείται αέναα γύρω από το πυρήνα. 

Η απάντηση στο ερώτημα γιατί το ηλεκτρόνιο δεν ακτινοβολεί όλη του την ενέργεια, πιθανόν να δίνεται από την ιδιότητα που έχει το κενό, να 'πάλλεται' ακόμη και στο απόλυτο μηδέν, τη θερμοκρασία που τα βασικά συστατικά της ύλης παύουν να κινούνται. Συγκεκριμμένα το ηλεκτρόνιο εκπέμπει συνέχεια ενέργεια, συγχρόνως όμως απορροφάει ένα ισοδύναμο ποσό ενέργειας από τον περιβάλλοντα χώρο. Η ενέργεια αυτή είναι η ενέργεια του απόλυτου μηδενός μέσα στην οποία βρίσκεται το άτομο. Η δυναμική ισορροπία μεταξύ των δύο αυτών ενεργειών εξασφαλίζει σύμφωνα με τη θεωρία αυτή, την σταθερότητα του ατόμου. Έτσι   η θεωρία αυτή χρησιμοποεί και τη κλασσική θεωρία στη κατανόηση των φαινομένων και είναι γνωστή σαν "Στοχαστική Ηλεκτροδυναμική"   (SED).

Η ενέργεια του απόλυτου μηδενός έχει την βάση της στην αρχή της απροσδιοριστίας του Heisenberg, που μας περιορίζει στην ακρίβεια των μετρήσεων. Όσο και αν ο χρόνος μέτρησης είναι μεγάλος, λόγω της αρχής της απροσδιοριστίας, υπάρχει κάποιο ποσό ενέργειας ακόμη και στο απόλυτο μηδέν. Και λόγω της ισοδυναμίας μάζας-ενέργειας, οποιαδήποτε ενέργεια του κενού χώρου μπορεί να δημιουργήσει 'εν δυνάμει' σωματίδια. Ετσι εμφανίζονται από το πουθενά σωματίδια ως ζεύγη ύλης - αντιύλης, που ζούν σε εξαιρετικά μικρούς χρόνους αλλά προλαβαίνουν να αλληλεπιδράσουν πριν να εξαφανιστούν.

Τα αποτελέσματα όμως της ενέργειας του κενού δεν γίνονται εύκολα αντιληπτά, λόγω της ομοιόμορφης πυκνότητας της. Υπάρχουν όμως  παραδείγματα εμφάνισης της ενέργειας αυτής του απόλυτου μηδενός, όταν διαταράσσεται η ομοιομορφία της. Τέτοια παραδείγματα είναι η μετατόπιση Lamb, που είναι η μεταβολή της συχνότητας του φωτός που εκπέμπεται από ένα διεγερμένο άτομο, καθώς και το φαινόμενο Casimir που παρατηρήθηκε για πρώτη φορά από τον H.Casimir το 1948, που είναι η εμφάνιση μιας ελκτικής κβαντικής δύναμης μεταξύ αφόρτιστων μεταλλικών πλακών, που βρίσκονται κοντά η μία στην άλλη. Η δύναμη αυτή οφείλεται στις πιέσεις της ενέργειας απολύτου μηδενός.

Στη δεκαετία του 1960, ο φυσικός Α.Ζαχάρωφ, διατύπωσε μια ριζοσπαστική θεωρία πως η βαρύτητα πιθανόν να μην αποτελεί μια θεμελιώδη αλληλεπίδραση , αλλά μάλλον ένα δευτερεύον φαινόμενο που συνδέεται με άλλα μη βαρυτικά πεδία. Πιθανόν, δηλαδή, η βαρύτητα να είναι ένα φαινόμενο που να προκαλείται από τις διακυμάνσεις της ενέργειας του απόλυτου μηδενός στο κενό, που επέρχεται λόγω της παρουσίας μιας μάζας. Αν η θεωρία αυτή είναι αληθινή, τότε η βαρύτητα θα μπορούσε να γίνει κατανοητή σαν μια παραλλαγή του φαινομένου Casimir σε μεγάλη κλίμακα. Λόγω της ηλεκτρομαγνητικής της φύσης, η βαρυτική θεωρία στη μορφή αυτή αποτελεί, μια 'ηδη ενοποιημένη' θεωρία.

Οσο για τη προέλευση της ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας του κενού, θα μπορούσαμε να δεχθούμε πως η ενέργεια αυτή υπάρχει  αξιωματικά, σαν μέρος των περιοριστικών συνθηκών του Σύμπαντος ή να δεχθούμε πως η ενέργεια αυτή δημιουργείται από την κβαντική διακύμανση φορτισμένων σωματιδίων.

Η θεωρία της διακύμανσης της ενέργειας του κενού, βοηθάει και στην κατανόηση της δημιουργίας του Σύμπαντος. Ο καθηγητής Edward Hunter πρότεινε από το 1973 πως το Σύμπαν θα μπορούσε να ξεκίνησε σαν μια μεγάλης κλίμακας διακύμανση του κενού. Αλλά και ο Alexander Vilenkin δέχεται πως Σύμπαντα δημιουργούνται συνεχώς μέσα από διακυμάνσεις της ενέργειας του κενού.

Δύναμη Casimir

Hendrik B. G. CasimirΟ Hendrik Brugt Gerhard Casimir γεννήθηκε ατη Χάγη της Ολλανδίας, το 1909 και πέθανε την άνοιξη του 2000. Ο Casimir έγινε γνωστός για την πρόβλεψη του φαινομένου που φέρει το όνομα του από το 1948. Η εξήγηση ήλθε 10 χρόνια αργότερα με τη βοήθεια πειραμάτων.

Η δύναμη αυτή εμφανίζεται μεταξύ των οπλισμών ενός μη φορτισμένου πυκνωτή, όταν αλλάζουν οι ορικές συνθήκες του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου, το οποίο είναι κβαντισμένο και βρίσκεται στη θεμελιώδη κατάσταση. Αν ελαττωθεί η ενέργεια του κενού χώρου, όταν αυτό περικλείεται από αγώγιμες επιφάνειες, τότε  η ελάττωση αυτή αντιστοιχεί σε μια μικρή δύναμη μεταξύ των οπλισμών.
Το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο του κενού συγκεκριμμένα είναι κατά μέσο όρο μηδέν αλλά παρουσιάζει διακυμάνσεις που εξηγούνται από την αρχή της απροσδιοριστίας (Heisenberg).  

Home