Пространство в атомах. Оно расширяется?

Космическое пространство постоянно расширяется. Это открытие сделал почти столетие назад астроном Эдвином Хаббл. Проводя свои астрономические исследования он обнаружил, что почти все галактики удаляются от нас. И чем больше расстояние до них, тем быстрее они это делают.

Это открытие перевернуло мир науки. Получалось, что наша Вселенная имеет в прошлом какую-то начальную точку! И после своего рождения все время увеличивалась в размерах! Да, но это расширение должно со временем замедляться! Так размышляли астрономы, запустив руки в густые бороды. Потому что гравитацию никто не отменял! И вся материя Вселенной должна начать в итоге стягиваться в какую-то условную точку!

Пространство расширяется с ускорением

Однако это оказалось не так. В конце 90-х годов прошлого века астрономы обнаружили свидетельства того, что космическое расширение на самом деле не замедляется. А ускоряется! Позже за это открытие в 2011 году ученые получили Нобелевскую премию по физике.

Считается, что ответственность за ускорение расширения Вселенной несет некая таинственная субстанция. Ее современные космологи называют «темная энергия». Именно она создает гравитационные эффекты, которые заставляют среднее расстояние между галактиками увеличиваться все быстрее и быстрее с течением времени. Определение истинной природы темной энергии остается одной из величайших загадок теоретической физики в наши дни.

И по этому поводу возникает один очень интересный вопрос. Звучит он так: означает ли существование темной энергии в нашей ускоряющейся Вселенной, что пространство расширяется повсюду? Даже в небольших масштабах? Например, внутри атомов? Ведь в них большая часть объема фактически является «пустым» пространством!

Нам повезло

И ответ на этот вопрос – нет. И мы все должны быть рады, что живем в такой Вселенной. К нашему счастью, локальные электромагнитные силы, которые удерживают положительно заряженное ядро ​​атома и отрицательно заряженные электроны вместе, а также сильные ядерные силы, стабилизирующие ядро, значительно мощнее, чем потенциально разрушительные силы темной энергии.

Другими словами – электромагнитные и гравитационные силы препятствуют расширению планет и их спутников по мере расширения Вселенной. В еще больших масштабах это тоже работает. Сила тяжести, которая связывает звезды, галактики и скопления галактик, так же сильнее, чем локальные эффекты темной энергии. Поэтому последние начинают работать там, где гравитационные связи между объектами становятся слишком слабы. И такие объекты начинают удаляться друг от друга со все возрастающей скоростью. Именно по этой причине настанут такие времена, когда в нашем небе будут видны лишь объекты, входящие в так называемую Местную группу галактик. Потому что все они связаны гравитационными взаимодействиями, которые мощнее эффектов, вызываемых темной энергией.

Космологи говорят, что возможно существуют какие-то другие Вселенные, в которых темная энергия оказалась сильнее. В таких Вселенных темная энергия могла помешать образованию звезд или галактик. Или, в конечном итоге, даже разорвать все атомы. И даже само пространство!

Если бы так произошло в нашей реальности, нас бы здесь не было.