اللاشيء الذي لديه القدرة على أن يكون أي شيء

تم نشر مثال حديث في عام 2025 من قبل باحثين في المرفق الأوروبي للأشعة السينية والإلكترون الحر بالليزر بالقرب من هامبورغ، من بين مؤسسات أخرى. وقاموا بتبريد اليودوبيريدين، وهو جزيء عضوي يتكون من 11 ذرة، إلى الصفر المطلق تقريبًا، ثم طرقوه بنبضة ليزر لكسر روابطه الذرية. ووجد الفريق أن حركات الذرات المحررة كانت مترابطة، مما يشير إلى أنه على الرغم من حالته المبردة، إلا أن جزيء اليودوبيريدين كان يهتز. وقالت ريبيكا بول، عالمة الفيزياء التجريبية في المنشأة: “لم يكن هذا هو الهدف الرئيسي للتجربة في البداية”. “إنه في الأساس شيء وجدناه.”

ربما كان التأثير الأكثر شهرة لطاقة النقطة صفر في أحد المجالات هو ما تنبأ به هندريك كازيمير في عام 1948، وألمح إليه في عام 1958، وتم ملاحظته بشكل قاطع في عام 1997. لوحتان من مادة غير مشحونة كهربائيًا – والتي تصورها كازيمير على شكل صفائح معدنية متوازية، على الرغم من أن الأشكال والمواد الأخرى ستفعل ذلك – تمارس قوة على بعضها البعض. وقال كازيمير إن الصفائح ستعمل كنوع من المقصلة للمجال الكهرومغناطيسي، حيث تقطع التذبذبات ذات الطول الموجي الطويل بطريقة من شأنها أن تؤدي إلى انحراف طاقة نقطة الصفر. وفقًا للتفسير الأكثر قبولًا، فإن الطاقة الموجودة خارج الصفائح أعلى من الطاقة الموجودة بين الصفائح، وهو الفرق الذي يسحب الصفائح معًا.

عادة ما يصف منظرو المجال الكمي الحقول بأنها مجموعة من المذبذبات، كل منها لديه طاقة نقطة الصفر الخاصة به. هناك عدد لا نهائي من المذبذبات في المجال، وبالتالي يجب أن يحتوي الحقل على كمية لا حصر لها من طاقة نقطة الصفر. عندما أدرك الفيزيائيون ذلك في ثلاثينيات وأربعينيات القرن العشرين، شككوا في البداية في النظرية، لكنهم سرعان ما توصلوا إلى اتفاق مع اللانهاية. في الفيزياء – أو معظم الفيزياء، على أي حال – فإن اختلافات الطاقة هي ما يهم حقًا، ومع الحذر يمكن للفيزيائيين طرح عدد لا نهائي من الآخر لمعرفة ما تبقى.

لكن هذا لا ينطبق على الجاذبية. في وقت مبكر من عام 1946، أدرك فولفغانغ باولي أن كمية لا حصر لها أو على الأقل هائلة من طاقة نقطة الصفر يجب أن تخلق مجال جاذبية قوي بما يكفي لتفجير الكون. قال شون كارول، عالم الفيزياء في جامعة جونز هوبكنز: «جميع أشكال الطاقة تنجذب». “وهذا يشمل طاقة الفراغ، لذلك لا يمكنك تجاهلها.” لماذا تظل هذه الطاقة صامتة بسبب الجاذبية لا يزال يحير الفيزيائيين.

في فيزياء الكم، تعتبر طاقة النقطة صفر للفراغ أكثر من مجرد تحدي مستمر، وهي أكثر من سبب عدم قدرتك على تفريغ صندوق على الإطلاق. فبدلاً من أن يكون شيئًا حيث لا ينبغي أن يكون هناك شيء، فهو لا شيء مملوء بإمكانية أن يكون أي شيء.

قال ميلوني: “الشيء المثير للاهتمام في الفراغ هو أن كل مجال، وبالتالي كل جسيم، يتم تمثيله بطريقة ما”. وحتى لو لم يكن هناك إلكترون واحد، فإن الفراغ يحتوي على “الإلكترونات”. إن طاقة نقطة الصفر في الفراغ هي التأثير المشترك لكل شكل ممكن من أشكال المادة، بما في ذلك الأشكال التي لم نكتشفها بعد.

أعيد طبع القصة الأصلية بإذن من مجلة كوانتا، وهي مجلة مستقلة تحريريا عن مؤسسة سيمونز وتتمثل مهمتها في تعزيز الفهم العام للعلم من خلال تغطية التطورات والاتجاهات البحثية في الرياضيات والعلوم الفيزيائية والحياة.