Ничего против пустого места

is empty space really nothing?

«Ничто» физика является примером чего-то для философа, для которого «ничто» хорошо, пусть этот философ объяснит в рецензии на «Вселенная из ничего» Лоуренса Краусса:

пустое пространство, управляемое квантовой механикой (или любыми другими законами физики, или даже просто законами физики сами по себе) есть не ничто и даже не «пример» ничего (что бы ни значил «пример ничего»), а нечто . И оно остается чем-то, а не ничем, даже если оно является «хорошим первым приближением» к ничему (именно это Краусс предположительно имел в виду под «хорошим первым примером»). Когда люди спрашивают, как что-то могло возникнуть из ничего, они не имеют в виду «Как что-то могло возникнуть почти из ничего?» Они означают: «Как что-то могло возникнуть из ничего?» То есть из-за отсутствия чего бы то ни было, включая отсутствие пространства (пустого или иного), законов физики или чего-то еще.

Я хотел бы добавить к ответу Альфреда Центавра .

Во-первых, забудьте на мгновение о пространстве.

Возьмем, к примеру, второе квантованное электромагнитное поле , так как это наиболее привычное для меня поле.

Единственное , что считается реальным в современной физике, — это это поле и другие подобные ему квантовые поля . Их всего несколько. Когда мы становимся свидетелями физических явлений, мы видим взаимодействия между этими квантовыми полями .

Второе квантованное электромагнитное поле можно рассматривать как бесконечный набор квантовых простых гармонических осцилляторов, по одному для каждой классической моды плоских волн уравнений Максвелла. Собственные состояния квантовых простых гармонических осцилляторов дискретны и равномерно разнесены по количеству энергии$h\,\nu$, где$\nu$- частота рассматриваемого генератора. Таким образом, каждый осциллятор может изменять свое состояние прерывисто, принимая или отбрасывая целое число, кратное этому базовому "куску" энергии.$h\,\nu$от или к другому квантовому полю. Таким образом, взаимодействие электромагнитного поля с другими квантовыми полями в мире происходит посредством этих дискретных пакетов. Мне нравится думать об этих пакетах не столько как о бильярдных шарах, сколько как о дискретных пакетах данных, которые передаются между сетями в Интернете, тем самым придавая бытие «вещам, которые происходят» в Интернете. Часто даже не имеет особого смысла спрашивать, «где» происходит это общение. Квантовые поля Мира взаимодействуют друг с другом дискретными, фрагментарными коммуникациями, тем самым придавая бытие всему, что мы видим, происходящему вокруг нас. Когда эти короткие сообщения связаны с электромагнитным полем, мы называем их фотонами.

Где эти квантовые осцилляторы? Помните, мы даже не говорили о космосе, я прошу вас забыть о нем! Ответ в том, что они нигде конкретно и везде одновременно! Ибо квантовые поля, о которых я говорил, — это пространство вокруг нас. Нам больше не нужно иметь дело с таинственной концепцией «пустоты» в физике (идея, которая фактически вызывала у меня в детстве кошмары): пустое пространство — это не что иное, как то, что мы видим, когда квантовые осцилляторы квантовые поля Мира все находятся в своих основных состояниях!

«Пустое пространство» сильно отличается от ничего, поскольку первое состоит из квантовых полей.

Простая аналогия.

Рассмотрим неподвижный бассейн с водой. Если оно неподвижно, то нет ни вихрей, ни ряби. Если мы зарезервируем слово «вещь» для обозначения «вихрь, рябь и тому подобное», тогда, когда бассейн неподвижен, совершенно неподвижен, тогда там нет «ничего». Когда бассейн будет взволнован, появятся рябь и вихри, и теперь там есть «что-то». Это хорошая аналогия в том смысле, в котором Хокинг и другие предположили, что «возможно создать что-то из ничего» (цитируя вопрос). Я думаю, что в этом примере Хокинг продемонстрировал прискорбное упущение в язык, который может ввести в заблуждение, потому что «бассейн», задействованный в квантовой теории поля, является высоко структурированным пулом; Хокинг сам изучал его свойства (квантовые поля в пространстве-времени, описываемом общей теорией относительности) и для этого ему понадобились все его интеллектуальные способности. Сам факт наличия у него свойств и описывающих его уравнений показывает, что это не ничто в обычном смысле этого слова.

Начните с некоторого защищенного вакуума в свободном падении. Это пусто! Возьмите пару жестких, плоских, совмещенных, параллельных, сверхпроводящих, заземленных зеркальных пластин и поднесите их очень близко друг к другу, с расстоянием меньше микрона. Посмотрите эффект Казимира.

На каждую разрешенную длину волны фотона в этом вакууме приходится половина фотона неопределенности Гейзенберга. Вы создали эталон, в котором не может существовать полуволна больше, чем расстояние между пластинами (а также опущены периодические деструктивные интерференции для меньших длин волн). Вы выжали из вакуума какое-то лишнее ничто. Избыточное радиационное давление снаружи пластин сталкивает их друг с другом. Сила изменяется как обратный куб их разделения. Это было измерено.

Но ждать! Есть еще! ЗЛО! Скорость света по нормали к эталону превышает с = 1 только тогда, когда энергия Казимира отрицательна. Конечная температура энергии Казимира положительна в опубликованных случаях.

http://www.npl.washington.edu/AV/altvw43.html
http://arXiv.org/abs/gr-qc/0107091
http://arXiv.org/abs/quant-ph/0010055
http:/ /arxiv.org/abs/1110.1919
Огромный эффект Казимира при конечной температуре в электромагнитном пространстве Риндлера
Phys. лат. B236 354 (1990)
Phys. лат. B250 133 (1990)
J Phys A26 2037 (1993)

невозможно связать «бытие и ничто» без фундаментальных проблем и парадоксов, связанных с бесконечно малыми, и, следовательно, вопрос «существует ли ничто вместе с чем-то?» бессмысленно. Ничто не существует только как отношение как отсутствие чего-либо.

Я хотел упомянуть, что вакуум, который определенно состоит из физических вещей, является единственным механизмом, поддерживающим квантовую запутанность.

Вакуум повсюду; темная энергия там, где была гравитация.