33. Атомная энергия и виртуальные частицы

33. Атомная энергия и виртуальные частицы

Постепенно создавая духовное тело с помощью медитативных упражнений, китайцы пытались в этой жизни отделять энергии, связанные с обычным телом и таким образом наделять… самость – новым телом… Таким способом вокруг психического ядра человека формируется поле силы. Это эго со своим тонким телом больше не привязано к физическому телу, которое (как пишет Ричард Вильгельм) есть Дао – смысл, равно пронизывающий все бытие и становление.

М.Л. фон Франц в книге «Число и Время»

Мы видели, что Лейбниц считал материю обладающей душой и собственной энергией. Три сотни лет спустя после Лейбница, Эйнштейн открыл ту же идею в своей специальной теории относительности. Согласно этой теории, энергия частицы материи с массой (m), движущейся с определенной скоростью (v), больше не равна просто mv²/2, как это было в классической физике. Энергия становится более сложной; она включает в себя дополнительный фактор, который до Эйнштейна оставался скрытым от физики. Теперь общая энергия движущегося объекта определяется по формуле mv²/2 + mc². Этот новый фактор mc² обусловлен учетом разных точек зрения, систем отсчета наблюдателя и самого события¹. Для особого случая неподвижной системы отсчета (относительно наблюдателя), в котором объект с массой (m) вообще не движется, энергия неподвижной массы содержит в себе своего рода запертую или тайную энергию:

E = mc², где c – это скорость света.

Энергия равна произведению массы на квадрат скорости света. До этой формулировки энергия объекта считалась суммой его потенциальной (PE) и кинетической (KE) энергии. Если не было никакой потенциальной и никакой кинетической энергии, то объект находился в покое и не обладал энергией.

E = PE + KE = 0

Новая формула Эйнштейна утверждала, что даже когда нет никакой потенциальной энергии – например, обусловленной нахождением в поле тяготения, – и даже когда нет никакой кинетической энергии – поскольку объект не движется относительно данного наблюдателя, – в каждой частице материи все равно имеется скрытая энергия.

E = PE + KE + mc² = mc²

На самом деле, даже крохотная частица материи, наподобие атома, которая не движется и не находится в поле тяготения, обладает огромной энергией, запертой в ее небольшой массе. Количество энергии велико потому, что масса умножается на квадрат скорости света, а скорость света так велика – 300 000 километров в секунду, – что, когда вы возводите ее в квадрат, энергия становится гигантской.

Уравнение E = mc² символизирует ту идею, что масса и энергия, по существу, представляют собой выражения одной и той же сущности. Как мы уже узнали, в теории относительности время и пространство неразделимы, то есть имеют одну и ту же сущность. Теперь мы узнаем, что материя и энергия тоже неразделимы. Мы могли бы сказать, что в материи заключена энергия. В массе есть энергия. Можно сказать и противоположное – энергия обладает потенциальной массой. То, что мы с одной точки зрения называем массой, с другой точки зрения представляет собой энергию. В этой главе мы будем исследовать, каким образом уравнение Эйнштейна позволяет нам представлять себе создание виртуальных частиц, поскольку энергия может иметь материальные формы.

Физики были поражены формулой Эйнштейна, поскольку с точки зрения общепринятой реальности со времен Лейбница, масса всегда ассоциировалась с инертными, пассивными объектами. По контрасту с этим, всегда считалось, что энергии присущ активный характер. С появлением специальной теории относительности Эйнштейна оказывалось, что масса – это энергия. Казалось, вдруг снова ожила идея Лейбница о присущей массе живой силе! Представления ОР о массе и энергии перестали быть обязательными. В ОР эти понятия разделимы. Но в наших чувствах они соединяются и переплетаются. Например, в американском сленге слово «тяжелый» используется для выражения чего-то по-настоящему волнующего и необычайного. Причина состоит в том, что мы переживаем что-либо важное и волнующее как весомое, или массивное. Сходным образом, нечто очень тяжелое, наподобие громадного камня, можно было бы назвать значительным[36]. В нашем опыте НОР понятия массы и энергии, тяжелого и сильного, едины.

В физике из уравнения Эйнштейна следует, что потеря энергии означает потерю массы. Возьмем что-нибудь привычное, например фонарик. Если вы используете энергию его батареи, включая фонарик, то энергия батареи будет уменьшаться и количество массы в этой батарее тоже будет уменьшаться, хотя и незначительно. Насколько? Если Е – это энергия батареи, которую вы использовали, включая фонарь, то величина уменьшения массы равна m = Е/с². Поскольку с очень велико, величина потери массы очень мала. Вот почему вы никогда не замечаете изменения массы m. Тем не менее, когда вы используете свой фонарик, он теряет вес!