Чи можна отримати матерію з вакууму?
Прийнято вважати, що вакуум – це простір, де відсутня повітря і інші речовини. Фактично, воно є порожнечею. Вчені вже давно ретельно вивчили вакуум і дізналися про безліч його властивостей. І оскільки всередині відсутні будь-які частинки, чи можливе отримання матерії в даній області простору?
види вакууму
Існує кілька видів вакууму, що володіють певними особливостями:
- Технічний вакуум. Під цим поняттям мається на увазі сильно розряджений газ, усередині якого молекули володіють великим вільним пробігом до зіткнення один з одним.
- Фізичний вакуум. Це простір, всередині якого відсутні або перебувають частки, але при цьому, його енергетичне поле володіє нульовим імпульсом. Також фізичний вакуум може переходити в стан “помилкового”. Це відбувається в тому випадку, якщо простір не володіє мінімальною енергією, але зберігає нульовий імпульс.
- Космічний простір. З усіх існуючих видів вакууму володіє найменшою щільністю молекул. У кубічному сантиметрі міжзоряного простору знаходиться лише 3-4 молекули водню. І чим далі від обраної точки простору розташовані небесні тіла, тим менше в ньому речовини.
Що цікаво, в космічному просторі вакуум створюється за рахунок сили тяжіння зірок і планет, які не дають частинкам полетіти від них.
Чи можна отримати матерію з вакууму?
Спеціальний прилад для створення вакууму в колбі
Незважаючи на те, що всередині вакууму знаходиться порожнеча, в ньому можна отримати матерію. Вчені встановили наявність пов'язаних між собою частинок і античастинок. Вони утворюються за рахунок енергії, що знаходиться в вакуумі, але існують дуже короткий час. У частинок позитивний заряд, у античастинок – негативний, причому ці показники у них рівні за значенням. Таким чином, при їх утворенні підтримується енергетичну рівновагу.
Цікавий факт: якщо через вакуум пропустити сильне електромагнітне поле, то його енергії буде достатньо для утворення частинок, здатних існувати довгий час.
Люди навчилися отримувати матерію в вакуумі за допомогою коллайдера. Усередині пристрою протони розганяються до великих швидкостей, після чого стикаються один з одним. Через це вони розлітаються на кварки. За рахунок великої сили тяжіння, між ними народжується сильне поле, в якому з'являються нові частинки.