Немного об эффекте массы

Эффект массы, как разъясняет энциклопедия фантастической вселенной Mass Effect, это возможность управлять величиной инертной массы различных объектов. В современной физике такой эффект, как ни странно, так же присутствует.

Понятие инертной массы

Понятие инертной массы в современных физических теориях плотно связано с механизмом Хиггса.

Механизм Хиггса, предложенный им в 1964 году, может быть рассмотрен как элементарный случай тахионной конденсации, спонтанного нарушения электрослабой симметрии, где роль тахиона играет скалярное поле, названное полем Хиггса.

Это всё цитаты. На пальцах:

Вакуум не просто пустое пространство. В нём дофига спокойных, вакуумных полей. Виртуальные частицы, фотоны, например, и поле Хиггса. У них главное отличие от геомагнитного поля, например, в том, что вакуумное поле для проявления нужно как-то подергать.

И это вакуумное поле Хиггса, квантами которого являются бозоны Хиггса, взаимодействует с «массивными» частицами и противодействует изменению их движения, т.е. ускорению, и соответственно возрастанию скорости до местного предела c. Безмассовые же частицы, такие, как фотон, с полем Хиггса не взаимодействуют, поэтому движутся с постоянной скоростью c.

При этом в Стандартной модели, использующей механизм Хиггса, не описывается, как именно работает этот механизм.

Также имеется предсказанный теоретически в 1976 году эффект Унру — эффект наблюдения теплового излучения в ускоряющейся системе отсчета при его отсутствии в инерциальной системе отсчёта. А именно — при ускорении системы отсчёта физический вакуум (основное квантовое состояние) окажется в ней «теплым газом», излучающей средой с ненулевой температурой. То есть теперь говорить о вакууме можно только относительно какого-то объекта. Покоящегося объекта.

Этот эффект, связанный с относительностью вакуума, может быть вариантом описания аналога механизма Хиггса. Это уже рассматривалось, например, в статье [ http://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.49.678 ]. А именно рассматривалась реализация механизма инерции за счёт исключительно электромагнитного взаимодействия, так сказать, сопротивления света виртуальных фотонов «тёплого вакуума».

Но доказательство существования бозона Хиггса при помощи БАК окончательно показывает, что механизм электромагнитной инерции не является верным — что не мешает нам рассматривать аналогию между относительностью вакуума в эффекте Унру и механизме Хиггса.

И так или иначе и эффект Унру, и механизм Хиггса привязаны к ZPF, полю с нулевым потенциалом, основному вакуумному состоянию, кратко — к физическому вакууму или, что, возможно, так же допустимо, просто к пространству.

Можно кратко выразить: инерция — свойство пространства противодействовать любому изменению движения.

Возможно ли повлиять на него?

Эффект массы, как сказано в самом начале, это именно управляемое изменение инертной массы. Возможно ли это, если инерция есть свойство пространства?

Как показывают некоторые редкие эффекты, это возможно.

Существует состояние вакуума с уровнем энергии ниже, чем в обычном (нулевом) состоянии. Такое состояние называют вакуумом Казимира и получают его, создавая запрещенную для появления виртуальных фотонов зону вакуума. При нулевом же состоянии появление виртуальных фотонов и виртуальных пар является полностью разрешенным.

К сожалению, вакуум Казимира, который возможно получить, обладает чрезвычайно малыми энергетическими возможностями и воздействует только на вакуумное электромагнитное поле, но не на поле Хиггса. Энергия вакуума Казимира достигнет единиц Джоулей, 1E-17 кг эквивалента массы покоя, при порядке ширины щели в 1E-8 м, а единиц кг — на 1E-14 м.

Но это уже существующий и работающий пример изменения потенциала поля нулевой точки. То есть возможно создавать области пространства, в которых потенциал ПНТ, а следовательно, и инертная масса тел меньше, чем в пространстве со стандартным нулевым потенциалом.

Неожиданные следствия

Скорость света

Эффект Шарнхорста[ https://arxiv.org/abs/hep-th/9810221v2 ] говорит, что в вакууме Казимира скорость света вдоль щели может увеличиваться из-за понижения вакуумной энергии. К сожалению, для щелей Казимира в 10^-6 м местная скорость c вырастет всего на 10^-36.

Но это уже даёт повод сказать о связи поля нулевой точки с такими константами, как масса и скорость света. Т.е. эти константы лишь производные от потенциала нулевой точки и константами являются только в своём пространстве.

Инерция и гравитация

Косвенным доказательством неверности теории электромагнитной инерции, сопротивления виртуальных фотонов ускорению тела, является аналогичность решений для излучения Унру и для излучения Хокинга. Эта же аналогичность говорит нам об эквивалентности инерции в ускорении и гравитационной массы в гравитации. К сожалению, что из этого следует, пока непонятно.

Отрицательная энергия

Рассматриваемая многими экзотическая материя с отрицательной энергией покоя, экзомат, отрицательная масса, имеет непосредственное отношение к эффекту массы и полю нулевой точки. Потому что отрицательной энергией принято считать области пространства, в которых энергия вакуума ниже, чем в стандартном случае нулевого потенциала, условном «нуле». Т.е. отрицательная энергия — это потенциал вакуума ниже «нуля».