Вакуум КЭД

---

Вакуум КЭД — вакуумное состояние электромагнитного поля в квантовой электродинамике, фотонный вакуум c нулевым числом фотонов.^[1][2] Самое низкое энергетическое состояние (основное состояние) квантованного электромагнитного поля^[en]. Если постоянную Планка рассматривать как стремящуюся к нулю, то квантовый вакуум приобретает свойства классического вакуума, то есть вакуума классического электромагнетизма.^[3][4]

В вакууме КЭД появляются и исчезают колебания относительно состояния нулевого среднего поля:^[5] Вот описание квантового вакуума:

Квантовая теория утверждает, что вакуум, даже самый совершенный вакуум, лишённый какой-либо материи, на самом деле не пуст. Скорее, квантовый вакуум можно изобразить как море непрерывно появляющихся и исчезающих пар частиц, которые проявляются в кажущемся столкновении частиц, которое совершенно отличается от их теплового движения. Эти частицы являются "виртуальными", в отличие от реальных частиц. ...В любой данный момент вакуум полон таких виртуальных пар, которые проявляют себя в наблюдаемых физических эффектах, например, воздействуя на энергетические уровни атомов..
Joseph Silk On the Shores of the Unknown, p. 62^[6]

Иногда предпринимаются попытки дать интуитивную картину виртуальных частиц, основанную на принципе неопределённости энергии и времени Гейзенберга:

(где ${\displaystyle \Delta E}$ и ${\displaystyle \Delta t}$ являются неопределённостями энергии и времени, и ${\displaystyle \hbar }$ является постоянной Планка делённая на ${\displaystyle 2\pi }$) рассуждая в том духе, что короткое время жизни виртуальных частиц позволяет «заимствовать» большие энергии из вакуума и, таким образом, позволяет генерировать частицы в течение короткого времени.^[7] Однако эта интерпретация соотношения неопределённости энергии и времени не является общепринятой.^[8][9]

Одной из проблем является использование соотношения неопределённости, ограничивающего точность измерений, как если бы неопределённость времени ${\displaystyle \Delta t}$ определяла «бюджет» для заимствования энергии ${\displaystyle \Delta E}$. Другой проблемой является значение «времени» в этом отношении, поскольку энергия и время (в отличие, например, от координаты ${\displaystyle q}$ и импульса ${\displaystyle p}$) не удовлетворяют каноническому соотношению коммутации (например, ${\displaystyle [q,p]=i\hbar }$).^[10]

---