Теория физического вакуума в популярном изложении

Если рассматривать одни лишь трансляционные координаты, то в специальной теории относительности, в теории Эйнштейна и общерелятивистской электродинамике доступное наблюдателю пространство событий находится внутри и на поверхности светового конуса будущего (см. рис 20).

После создания модели электрон-позитронного вакуума, Дирак предложил рассматривать позитрон как электрон, который движется вспять по времени, т.е. в прошлое. Впоследствии все античастицы стали рассматривать как соответствующие им частицы, движущиеся вспять по времени. Поэтому в квантовой теории поля на микроуровне пространство событий включает в себя (дополнительно к конусу будущего) конус прошлого.

В теории физического вакуума допустимыми оказываются все области пространства событий (см. рис. 20). Этот вывод следует из двух теоретических следствий новой теории.

^{Рис. 20. Различные области пространства событий. I - пространство специальной и общей теории относительности, I + II - то же квантовой теории поля; I + II + III - теории физического вакуума.}

^{Рис. 21. Триплетный характер решений уравнений физического вакуума. Скорости решений.V₁ - брадионного, с - люксонного;V₂ - тахионного.}

Во-первых, решения уравнений вакуума носят триплетный характер. Каждое решение описывает один и тот же объект, но этот объект может проявить себя либо как брадион - частица, которая движется со скоростью меньше скорости света, либо как люксон - частица, которая движется со скоростью света, либо как тахион - частица, которая движется со сверхсветовыми скоростями (см. рис. 21).

Из специальной теории относительности известно, что тахионы обладают мнимой энергией и, следовательно, мнимой массой: m = iЕc². Известна так же теорема, согласно которой системы, состоящие из совокупности положительных и мнимых масс, могут иметь отрицательную массу.

Во-вторых, закон сохранения энергии при рождении из вакуума положительных масс требует одновременного рождения масс отрицательных. Отрицательные массы порождают отрицательные энергии: Е = - mc², a отрицательные энергии соответствуют частицам, которые движутся вспять по времени (внутри и на поверхности конуса прошлого).

Рассмотрим теперь свойства пространства Вайценбека-Вейля, структурой которого обладает множество относительных координат конформных систем отсчета (см. рис. 14). Такое пространство имеет 15 координат. Пять дополнительных координат включают в себя:

а) четыре специальных конформных координаты, описывающих композицию инверсии, трансляции и повторной инверсии;

б) пятая координата соответствует конформным растяжениям.

Замечательным свойством пространства Вайценбека-Вейля оказывается равноправие бесконечно удаленной точки со всеми остальными точками пространства. Отсюда следует важный для физики вывод - рождение каких-либо объектов из вакуума является существенно нелокальным процессом, поскольку в нем участвуют бесконечно удаленные точки пространства.

2.5. Что рождается из физического вакуума?

На этот вопрос современная физика отвечает так. Из вакуума рождаются пары частиц, причем каждая пара представляет собой частицу и античастицу, например, электрон и позитрон. В теории физического вакуума рождение тонкой материи начинается с уровня первичного вакуума. Происходит расслоение первичного вакуума по спину (см. рис. 16), в результате чего появляются правые и левые первичные торсионные поля. Эти поля покрывают все пространство и выступают как своего рода катализаторы, вызывая рождение грубой материи с вакуумного уровня. Поскольку первоначальная энергия вакуума равна нулю, то происходит одновременное рождение правой материи с положительной массой m⁺ и левой материи с отрицательной массой m^-. Поэтому глобально всегда выполняется закон сохранения масс:

m⁺ + m^- = 0.

Полный спектр частиц, рождаемых в теории вакуума, изображен на рис. 22.

^{Рис. 22. Классы частиц, рождаемых из физического вакуума: а) с положительной массой покоя m + ; б) с отрицательной массой покоя m- ; в) с положительной массой движения m + 0 ; г) с отрицательной массой движения m- 0 ; д) с мнимой массой im+ ; е) с мнимой массой im-.}