الكون مكان ضخم ومتنوع ومثير للاهتمام ومليء بالمادة والطاقة بأشكال مختلفة. وكل هذا يتم على مسرح الزمكان وفقا لقوانين الفيزياء. يتضح من هذه الصورة من تلسكوب هابل ، الذي يظهر مجموعة من المجرات IDCS J1426.5 + 3508 . وكم يجب إزالة كل شيء قبل أن نترك أي شيء؟بمراقبة عالمنا وكوننا ، فإننا نفكر والتفكير في كل ما هو فيه. هذه هي جسيمات مختلفة ، ذرات ، أناس ، وكذلك كواكب ، نجوم ، مجرات ، وأكبر الهياكل. اعتمادًا على ما يهمنا ، يمكننا مناقشة الغاز أو الغبار أو الإشعاع أو الثقوب السوداء أو حتى المادة المظلمة. لكن كل ما نراه ، أو نلاحظه ، أو نراه موجودًا ، قد لا يبقى إلى الأبد. نشأ بعض هذا من مادة موجودة مسبقًا ، بينما يبدو أن البعض الآخر نشأ تمامًا من لا شيء. ليس من المستغرب أن لا يتفق الجميع على ما نعنيه ، من الناحية العلمية ، باستخدام عبارة "لا شيء". اعتمادًا على من (أو متى) تسأل ، يمكنك الحصول على إحدى الإجابات الأربعة التالية. ولهذا يهمهم جميعًا.
المجرة الأكثر وحيدا في الكون - لا توجد مجرة أخرى قريبة ، على مسافة 100 مليون سنة ضوئية. لكن هذا لا يمكن أن يسمى التمثيل الحقيقي للمساحة الفارغة.1) الوقت الذي لم تكن فيه اهتماماتك موجودة. كيف خلق الكون الكواكب؟ ماذا عن النجوم؟ ماذا عن عدم تناسق المادة؟ لم تكن هذه الأشياء موجودة دائمًا ؛ كان يجب إنشاؤها. عندما تكون آلية ظهورهم معروفة ، عادة ما نقول أن موضوع اهتمامنا تم إنشاؤه من شيء ، وليس من لا شيء. تظهر الكواكب من شظايا الأجيال السابقة من النجوم ، في النوى التي تم إنشاء عناصر ثقيلة ، والتي تم رميها بعد ذلك في الفضاء بين النجوم. تظهر النجوم من انكماش السحب الغازية ، حيث تظهر مناطق كثيفة وساخنة بما فيه الكفاية يمكن أن تشعل الاندماج النووي. الكواكب والنجوم هي مادة نشأت من شكل سابق للمادة ؛ تم إنشاؤها من شيء ، وليس من لا شيء.
خلق الانفجار الكبير المادة ، المادة المضادة والإشعاع ، وفي وقت ما تم إنشاء مادة أكثر بقليل ، وبفضل ذلك نشأ كوننا اليوم. كيف ظهر هذا التباين في عملية بدأت بشكل متناظر - يبقى هذا السؤال مفتوحًا حتى الآن.لكن المسألة التي لدينا اليوم لم تأت من بعض ما كان موجودًا قبلها. في مرحلة ما من الماضي البعيد ، كان الكون يتألف من أجزاء متساوية من المادة والمادة المضادة. تسمح لنا قوانين الفيزياء المعروفة لنا بإنشائها بنسب متساوية فقط. ومع ذلك ، فإن كون اليوم يتكون بالكامل تقريبًا من المادة ، وليس من المادة المضادة. جميع بلايين المجرات التي نعرفها تتكون من مادة ، وليست مادة مضادة. من أين أتى التباين؟ جاء من حالة سابقة كانت متناظرة. من حالة تم فيها تقسيم المادة والمادة المضادة بالتساوي. من وقت عدم وجود عدم التماثل. يعتقد البعض أن هذا يعني أن المسألة التي لدينا اليوم نشأت من لا شيء - على الرغم من أن الآخرين يجادلون معهم بالالتزام الصارم بتعريفات أخرى لـ "لا شيء".
ومع ذلك ، لا أحد يجادل في أن المشكلة العلمية
لتولد الباريوم ، أو السبب الجذري لعدم تناظر المادة / المادة المضادة ، هي واحدة من أكثر الألغاز عبئا في الفيزياء الحديثة. تم اختراع العديد من الأفكار والآليات لظهور المادة (بدلاً من المادة المضادة) ، لكن ليس لدينا أي دليل من أجل إعلان الفائز من بينها.
يصف النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات ثلاثة من أربعة تفاعلات (جميعها باستثناء الجاذبية) ، ومجموعة كاملة من الجسيمات المفتوحة ، وجميع تفاعلاتها. بفضل نظرية المجال الكمي المصاحبة ، يمكننا أيضًا معرفة خصائص الفراغ الكمي.2) مساحة فارغة. تخيل كل ما هو موجود اليوم في الكون. تخيل كل العناصر الأساسية للمادة ؛ كل كمية من الإشعاع كل ثقب أسود كل كتلة كل جسيم ومضاد للجسيمات. تخيل الآن أننا أزلنا كل هذا. تخيل أنهم اختفوا من الكون وتركوا وراءهم فقط مساحة فارغة. ماذا سيبقى بالضبط بعد ذلك؟ يقول البعض أنه لن يبقى شيء ، وهذا التعريف يناسبهم.
تصور لنظرية المجال الكمومي حيث تظهر الحسابات الجسيمات الافتراضية للفراغ الكمومي. حتى في الفراغ ، طاقة الفراغ لا تساوي الصفر.لكن الكيان ، المعروف باسم الزمكان ، سيظل في مكانه ، مثل جميع قوانين الفيزياء. جميع الحقول الموجودة في مساحة فارغة ، بما في ذلك حقل هيجز ، والحقول الكمومية ، التي نصورها غالبًا على أنها أزواج جسيمات مضادة للجسيمات ناشئة ومختفية ، لا تزال موجودة. القوانين الفيزيائية ، مثل نظرية المجال الكمي ، لا تزال تعمل ؛ هناك نظرية عامة للنسبية. الثوابت الأساسية موجودة ولم تغير معناها. فراغ الفضاء الفارغ نفسه لا يحتوي على أي طاقة بخلاف الصفر. اليوم ، تتجلى في أنها طاقة مظلمة ، وكانت في الماضي البعيد ، ذات قيمة مختلفة تمامًا غير الصفر ، هي القوة الرئيسية وراء التضخم الكوني. عندما يقولون أن الكون لم يظهر من لا شيء ، فإنهم عادة ما يعنيون "لا شيء" مثل هذا: الانفجار الكبير الساخن ، الناتج عن التضخم.
صورة لمساحة فارغة مسطحة ، بدون مادة أو طاقة أو انحناء. إذا كانت هذه المساحة لديها أدنى طاقة صفرية ممكنة ، فلن يكون من الممكن تقليلها3) مساحة فارغة بأقل طاقة ممكنة. ماذا لو تم تخفيض الطاقة الصفرية للكون إلى حالته الأرضية؟ في نهاية التضخم ، انخفضت طاقة الفراغ في الكون كثيرًا: من شريط التضخم إلى القيمة الحالية. أدى هذا الانخفاض في طاقة الفضاء الفارغ إلى زيادة هائلة في طاقة الجسيمات وأحدث انفجارًا كبيرًا ساخنًا. لكن ليس هناك ما يضمن أننا الآن في حالة الطاقة الدنيا الممكنة حقًا ؛ من الممكن أننا في حالة فراغ كاذب ، والفراغ الحقيقي ينتظرنا بعد انتقال كارثي آخر سيغير الكون.
مجال عددي vacuum في فراغ زائف. لاحظ أن الطاقة E أعلى مما هي عليه في الفراغ الحقيقي ، أو الحالة الأرضية ، ولكن هناك حاجزًا يمنع المجال من الانزلاق إلى أسفل إلى true. في وقت التضخم ، لم يكن الكون في حالة فراغ حقيقي ؛ من الممكن أنه ليس حتى اليوم.إذا وصلت إلى هذه الحالة الأرضية الحقيقية ، مهما كانت ، وأزلت كل المادة والطاقة والإشعاع وموجات الزمكان من الكون ، فماذا تبقى؟ ربما تكون هذه هي الفكرة النهائية لما يمكن أن يكون عليه "لا شيء مادي": لا يزال لديك مشهد يلعبه الكون. قد لا تحتوي على لاعبين أو أدوار أو نص ، ولكن في الهاوية العظيمة "لا شيء" لا يزال لديه مشهد. سيكون فراغ الفضاء عند قيمة الحد الأدنى ؛ لن يكون هناك أمل في استخراج العمل أو الطاقة أو الجسيمات الحقيقية منه ، لكن الزمكان وقوانين الفيزياء ستظل موجودة. من الناحية النظرية ، إذا قمت بإضافة جسيم إلى مثل هذا الكون ، فلن يختلف عن الجسيم المعزول الموجود اليوم في عالمنا.
المجموعة الكاملة من الكيانات المتاحة في الكون اليوم لها أصلها في الانفجار الكبير الساخن. علاوة على ذلك ، يمكن أن يظهر كون اليوم فقط بسبب الخصائص التي يمتلكها الزمكان وقوانين الفيزياء. بدونهم ، لم نتمكن من الوجود بأي شكل4) كل ما تبقى إذا قمت بإزالة الكون بأكمله والقوانين التي تحكمه. وأخيرًا ، يمكنك أن تتخيل كيف نزيل كل شيء ، بما في ذلك المكان والزمان والقواعد التي تحكم جميع الجسيمات أو كميات الطاقة. وهذا يخلق نوع "لا شيء" الذي لا يوجد تعريف له في الفيزياء. هذا يتجاوز "لا شيء" موجود في الكون ، وبدلاً من ذلك يصبح "لا شيء" أكثر فلسفية ومطلقة. ولكن في سياق الفيزياء ، فإن تعريف "لا شيء" هذا لا يعطي معنى. علينا أن نفترض أن هناك حالة خارج الزمكان يمكن أن يظهر فيها الزمان والمكان من هذه الحالة الافتراضية "لا شيء" حقيقي.
هل هذا ممكن؟ كيف يظهر الزمكان في مكان معين إذا لم يكن هناك مكان؟ كيف يمكن للمرء أن يخلق بداية الوقت إذا لم يكن هناك مفهوم مثل "سابق" ، إذا لم يكن هناك وقت؟ ثم من أين ستأتي القواعد التي تحكم الجسيمات وتفاعلاتها؟ هل يعني شيء على الأقل هذا التعريف الأخير لـ "لا شيء" ، أم أنه مجرد بناء منطقي ليس له معنى مادي؟
امتدت التقلبات في الزمكان على مقياس كمي أثناء التضخم إلى كامل الكون ، وأدت إلى عيوب في الكثافة وموجات الجاذبية. وعلى الرغم من أنه يمكن تسمية الفضاء في حالة تضخم بحق من عدة نواحي بـ "لا شيء" ، إلا أنه لا يتفق الجميع على ذلك.لا يوجد إجماع حول هذه القضية. بسبب غموض اللغة البشرية ، يمكن للمرء أن يقول "لا شيء" ، وهذا يعني أيًا من هذه التعريفات ، وسيتطلع الأصوليون إلى الصراخ عليك لتجرؤ على استخدام كلمة "لا شيء" في سياق أقل نقاءً من تعريفهم. إذا ظهر شيء بالفعل حيث لم يحدث شيء من هذا القبيل من قبل ، فلا يمكن تسميته بشيء ، ولكن لن يتفق الجميع معه. إذا أزلت كل المادة ، المادة المضادة ، الإشعاع ، وحتى الانحناء المكاني ، يمكننا القول بثقة أن ما تبقى لن يكون شيئًا - ولكن سيظل هناك شيء يبقى بعد هذا التطهير. إذا قمت بإزالة كل الطاقة الكامنة في الفضاء نفسه ، وتركت المكان والزمان وقوانين الطبيعة فقط ، فيمكن أن يطلق عليها أيضًا "لا شيء". ولكن من وجهة نظر فلسفية ، سيظل بعض الناس غير راضين. وفقط بإزالة هذا المتبقي ، سيتمكنون من الاتفاق على أنه يمكن تسمية البقية "لا شيء".
تم توقع وجود الجزيئات والجسيمات المضادة للنموذج القياسي نتيجة لقوانين الفيزياء. بدون هذه القوانين وبدون مشهد الزمكان ، هل يمكن أن يظهر شيء ملموس؟إذن من على حق؟ كل منهم بطريقته الخاصة. ليس المقصود هو الجدل حول ماهية "لا شيء" حقيقية ، ولكن قبول وفهم هذه التعريفات واستخدامها. من المهم عدم الخلط بين أحدهما مع الآخر ، وعدم التشاجر حول سبب عدم إمكانية استخدام الكلمة بطريقة معينة. بدلاً من ذلك ، عندما يستخدم شخص ما - وخاصة العالم - كلمة "لا شيء" ، حاول أن تفهم بالضبط ما يعنيه وما الظاهرة التي يحاول تفسيرها. لأنه على الرغم من كل خيالنا ، فإن النموذج الحقيقي الوحيد لمعرفة أي شيء يعتمد على ما يمكننا اختباره في واقعنا المادي. كل شيء آخر ، بغض النظر عن مدى منطقيته ، سيكون فقط مفهومًا لأذهاننا.