Ничего из ничего... возникает: физики пересмотрели закон Ломоносова

Всем нам известна фраза «ничего из ничего не возникает»: так звучит закон сохранения материи и энергии, сформулированный в далеком 1748 году Михаилом Ломоносовым.

Согласно этому закону, материя и энергия не появляются из ниоткуда и не исчезают в никуда, а лишь трансформируются из одной формы в другую. Однако в 1951 году физик Джулиан Швингер выдвинул поразительную теорию: если приложить к вакууму достаточно сильное электрическое поле, из пустоты спонтанно возникнут пары электронов и позитронов. Это явление, получившее название эффект Швингера, основано на квантовом туннелировании — одном из самых загадочных процессов квантовой механики.

Проблема долгое время заключалась в том, что для наблюдения этого эффекта требуются настолько мощные электрические поля, что создать их в лаборатории практически невозможно. Поэтому за более чем 70 лет эффект Швингера, не раз обоснованный теоретически, так и не удалось увидеть экспериментально. Теперь физики из Университета Британской Колумбии нашли обходной путь. Они предложили использовать вместо вакуума тонкую пленку сверхтекучего гелия-4, а поток этой жидкости — вместо электрического поля.

«Сверхтекучий гелий-4 — это чудо природы. При толщине всего в несколько атомных слоев его можно легко охладить до температуры, при которой он находится в состоянии вакуума без трения», — объясняет доктор Филип Стэмп, один из авторов исследования.