Tudunk valószínűséget becsülni az alábbi vákuum-fluktuációs eseményekhez?

A) 0

B) 0

C) 0

D) 0

Mivel a vákuum minden töltése semleges, emiatt csak semleges részecskék jöhetnek létre vákuumfluktuáció hatására. Azaz egyik esemény se tud megtörténni.

Elektron-pozitron pár létrejöhet - és talán idetéved egy nálamnál komolyabb szakértő, aki a mai fizikai tudás értelmében számszerűen megmondja ennek a valószínűségét.

A hidrogénatommal kapcsolatban már erős kétségeim vannak, de talán arra még lehet valamilyen értelmes esély. A "C" és "D" pontok pedig az univerzumunk ismert tulajdonságai értelmében teljesen tárgytalanok.

Hogy értelmes választ is kapj

Bizony, néhány alapvető fizikai alapelv alapján értékelhetjük ezeket az eseményeket.

A) Egy elektron keletkezése:

Valószínűség: Nagyon alacsony. Elektronok spontán keletkezése vákuumban egy nagyon ritka esemény, és a pontos valószínűséget nehéz megbecsülni, mivel a kvantummechanikai folyamatokat kell figyelembe venni.

Miért: Az elektronok spontán keletkezése a kvantummechanika eredménye, ahol az üres tér is rendelkezik energiával és virtuális részecskék jelenhetnek meg és tűnhetnek el. Azonban az ilyen események rendkívül ritkák, különösen egy ilyen specifikus környezetben, mint a vákuum.

B) Egy hidrogénatom keletkezése:

Valószínűség: Nagyon alacsony, hasonlóan az elektronhoz. Egy hidrogénatom létrejötte ugyancsak kvantummechanikai jelenség, és a vákuumban való spontán keletkezésének valószínűsége nagyon alacsony.

Miért: A hidrogénatom létrejötte hasonló mechanizmuson alapul, mint az elektroné, de összetettebb folyamatról van szó, mivel egy protonból és egy elektronból áll. Az ilyen folyamatokat a kvantummechanika alapelvei határozzák meg, és ezek az események igen ritkák.

C) Egy mól hidrogén keletkezése:

Valószínűség: Abszurdan alacsony. Egy mól hidrogén tömegű anyag létrejötte a vákuumban nagyon kicsi valószínűséggel fordulhat elő, ami már a makroszkopikus méretű anyagok skáláján túlmutat.

Miért: Egy mól hidrogénnek nagyon sok részecskéből kellene állnia, ami még a legkisebb részecske is tömeges mennyiségű hidrogént jelentene. A kvantummechanika határozza meg az ilyen jellegű makroszkopikus skálán ritka események valószínűségét.

D) 1 liter víz keletkezése:

Valószínűség: Gyakorlatilag nulla. Ekkora mennyiségű anyag spontán keletkezése a vákuumban gyakorlatilag elképzelhetetlen.

Miért: A víz molekulái tömeges mennyiségű hidrogént és oxigént igényelnek, amelyekből a molekula felépül. Ekkora anyagmennyiség váratlan megjelenése a semmiből olyan hatalmas energetikai és valószínűségi kihívásokkal járna, hogy gyakorlatilag lehetetlen lenne.

Összességében mindegyik esemény valószínűsége rendkívül alacsony, de a méret és az összetettség növekedésével ez a valószínűség még inkább csökken.