Если убрать из самых глубоких частей пустот всю материю, нейтрино, тёмную материю, космические лучи и излучение, то останется только пустое пространство. Звучит как парадокс, но пустоты заполнены вакуумом пространства-времени. И что особенно важно, это не просто ничто.
Дело в том, что в вакууме пространства-времени что-то есть. Или над ним. Или внутри него. Или как-то существующее в его фундаментальной структуре. Сложно точно описать словами, что происходит, но я говорю о квантовых полях. В квантовой теории поля частицы, составляющие наше существование, такие как электроны, топ-кварки, нейтрино и даже тёмная материя, на самом деле не являются частицами в привычном понимании.
То, что мы считаем частицей, на самом деле является лишь проявлением более глубокого, фундаментального объекта — поля. У каждого вида частиц есть своё поле, и эти поля полностью пропитывают каждый кубический сантиметр пространства и времени. Они существуют с момента Большого взрыва и полностью заполняют каждый уголок Вселенной.
Когда мы указываем на что-то и говорим: «О, смотрите, этот электрон пролетает мимо», на самом деле мы видим возбуждение, вибрацию или волну фундаментального поля, которое объединилось и движется. Но даже если убрать все частицы, даже если убрать всё вещество, само поле остаётся.
И у этого поля есть энергия. Она существует благодаря принципу неопределённости Гейзенберга, который является отдельной темой. И когда мы вычисляем, сколько энергии в вакууме, мы получаем ответы от экстремального количества энергии до буквально бесконечного количества энергии… что также является отдельной темой. Но эта энергия имеет эффект. Мы называем эффект этой энергии «тёмной энергией», которая является крутым названием, которое мы даём ускоренному расширению Вселенной.
Мы знаем из тёмной энергии и скорости ускорения, которые мы можем измерить во Вселенной, что фактическое количество энергии в вакууме не очень велико. Но оно не равно нулю. И особенность тёмной энергии, или энергии вакуума, или как вы её хотите называть, заключается в том, что в плотных местах Вселенной она не имеет значения. Она не оказывает никакого влияния.
Здесь, на Земле, плотность материи очень высока, и это присутствие материи полностью подавляет любое влияние, которое могла бы оказать тёмная энергия. Вы могли бы стереть тёмную энергию из существования, и мы здесь, на Земле, никогда бы этого не заметили. Траектории брошенных бейсбольных мячей были бы точно такими же. Ваш буррито всё равно готовился бы в микроволновке одинаковое количество времени. Ничего бы не изменилось.
То же самое верно для галактик, скоплений, нитей, стен. То же самое верно для каждой части космической паутины. Кроме пустот. Пустоты — это места, где материи нет. Пустоты — это места, где доминирует сам вакуум пространства-времени. Если вы окажетесь посреди космической пустоты, вы будете окружены тёмной энергией.
Фактически пустоты — это места, где тёмная энергия выполняет свою работу по ускорению расширения Вселенной. Это не происходит в каких-либо плотных местах, таких как галактики или скопления. Это происходит только в пустотах. Пустоты не просто опустошаются, чтобы построить космическую паутину. Сами пустоты расширяются. Они буквально разрывают космическую паутину.
То, что мы видим как очень большие, красивые и сложные структуры во Вселенной, является временным. В течение следующих 5–20 миллиардов лет космическая паутина испарится. И произойдёт это благодаря действию пустот, давящих на всё остальное.
Так что пустоты полны. Они вибрируют от фундаментальных квантовых энергий. Они воздействуют на остальную часть Вселенной, ускоряя её расширение. И они являются единственными местами во Вселенной, где это возможно, и единственная причина, по которой они могут это делать, заключается в том, что они лишены всего остального.
Так что да, пустоты пусты от материи. Именно так мы их обнаруживаем. Именно так мы их измеряем. Именно так мы их определяем. Но пустота от материи означает, что они полны тёмной энергии. И куда бы вы ни отправились во Вселенной, будь то ближайшая галактика или самая глубокая часть самой пустой пустоты, вы никогда не будете совсем одни.