Два направления исследования процессов в физическом вакууме

Как упоминалось в параграфе 1.2, исследование процессов в физическом вакууме проводят в настоящее время по двум основным направлениям. В основу первого направления исследования положены квантовая теория и теория относительности^[1], в основу второго направления — предположение о том, что процессы в микромире вакуума подчиняются всем известным в настоящее время законам макромира газовой динамики реального вязкого сжимаемого газа^[2].

Согласно первому направлению исследования:

• 1) под вакуумным состоянием понимают состояние поля, в котором оно вовсе не имеет частиц (квантов), когда энергия поля, оставаясь огромной, минимальна;
• 2) в вакуумном состоянии электромагнитные и поля других видов испытывают флюктуации, при которых в вакууме рождаются электронно-позитронные пары;
• 3) эти пары ведут себя как связанные заряды и под действием электрического поля заряды пар смещаются подобно тому, как смещаются связанные заряды в диэлектрике. Процесс смещения зарядов в вакууме называют процессом поляризации вакуума;
• 4) но основным процессом в вакууме является процесс испускания фотона свободным электроном (позитроном) с последующим поглощением его другим или тем же электроном за очень короткое время At, примерно равное 10~²¹ с. За это время заряды смещаются на малое расстояние Ах;
• 5) процесс называют виртуальным, а возникающие при этом заряды виртуальными. Каждая виртуальная частица обладает разбросом энергии AW > Ь/At и разбросом импульса Ат > h/Ax, где Ь — постоянная Планка, равная 6,626 • 1СН³⁴ Дж • с.

Согласно второму направлению исследования:

1) вакуум — это газоподобная среда с малой плотностью, малой вязкостью и сжимаемостью в широких пределах. Свойства вакуума в свободном пространстве и в веществе предполагаются различными;

• 2) процессы в микромире вакуума подчиняются всем известным в настоящее время законам для макромира газовой динамики реального вязкого сжимаемого газа;
• 3) ограничение скорости различных процессов в вакууме величиной 3 • 10⁸ м/с справедливо только для электромагнитных (в том числе световых) процессов и несправедливо для гравитационных и тепловых;
• 4) вакуум содержит очень малые частицы («кирпичики» мироздания, которые со времен Демокрита (IV в. до н. э.) называют амерами). Их масса т <7 ? 10^-117 кг, диаметр < 4 • 10^-45 м, средняя длина свободного пробега < 5 • 1СН⁷ м. Средняя скорость теплового движения примерно 6,6 • 10²¹ м/с;
• 5) свойства вакуума в свободном от вещества пространстве: плотность равна электрической постоянной^[3] 8,85 • 10~¹² кг/м³, давление не менее 2 • 10³² Н/м², температура не более 7 • lCh⁵¹ К, внутренняя энергия в 1 м³ не менее 2 • 10³² Дж;
• 6) амеры имеют различные формы движения, взаимодействуют и объединяются друг с другом. Совокупность амеров имеет диффузионную, поступательную и вращательную формы движения. Все они подчиняются законам газовой динамики реального вязкого сжимаемого газа;
• 7) особо важная устойчивая форма движения — замкнутовращательная, в виде мельчайших тороидов с утолщенными стенками из уплотненного вакуума. Движение уплотненного вакуума в стенках тороидов — винтовое и имеет кольцевую и тороидальную составляющие скорости. Эти тороиды и являются электрическими зарядами;
• 8) знак заряда каждого тороида зависит от того, является ли винтовое движение в нем левоили правовинтовым, а тип заряда (протон, нейтрон, электрон, позитрон) и устойчивость существования определяются физическими свойствами пограничного слоя тороида;
• 9) кольцевая и тороидальная составляющие винтового движения уплотненного вакуума в стенках тороидов создают движение в окружающей вакуумной среде, причем одна из составляющих этого движения создает магнитное поле, другая — электрическое;
• 10) фотон — мельчайший элемент света — представляет собой совместную цепочку линейных (некольцевых) вихрей, один из которых имеет левое, а другой правое направление вращения, подобно вихревой дорожке Кармана в гидродинамике.

Насколько результаты исследований вакуума по двум рассмотренным направлениям будут приняты миром ученых, какие изменения или дополнения в них необходимо сделать, будет ли со временем создана иная теория физического вакуума — покажет время.

• [1] Физическая энциклопедия. 1998. Т. 5. С. 317; БСЭ. 3-е изд. Т. 27. С. 337—343.
• [2] Ацюковский В. А. Общая эфиродинамика. М.: Энергоатомиздат, 1990.
• [3] Единицу измерения кг/м3 вместо Ф/м для е0 получим, если учтем, что единицеизмерения фарад в системе МКСА соответствует кг/м2 в системе МКС, принятой в механике.