Всматриваясь в ничто, мы рискуем ощутить ни с чем не сравнимое чувство экзистенциального ужаса, избавление от которого приходит из самого неожиданного источника: из квантовой физики. Ведь даже само пустое пространство бурлит непрестанно возникающими и вновь уходящими в небытие частицами, которые называются квантовыми флюктуациями[9].
протоны заряжены положительно и, если два протона медленно приближаются друг к другу, их разбросает в разные стороны электростатическое отталкивание. Их разделяет гора потенциальной энергии, через которую надо перейти. Мы уже говорили об удачно названном сильном взаимодействии, но оно действует только на расстояниях порядка размера частицы и здесь не поможет. На всех других масштабах царит электромагнитная сила.
Представьте, что мы с вами заняли сидячее положение. Один из нас пишет это предложение, примостившись на довольно неудобной скамейке. Другой (допустим, вы) удобно угнездился в мягком кресле. Но ни в том, ни в другом случае никто из нас – ни вы, ни я – в действительности ни к чему не прикасаемся: ваши атомы, атомы вашего тела или одежды, не касаются атомов кресла. Да, так и есть – на атомном уровне мы никогда ничего не можем коснуться! Как это возможно? Всё дело в электрической силе. Электроны, окружающие ядра ваших атомов, отталкивают электроны, находящиеся на орбитах вокруг ядер атомов кресла. И каким бы внушительным ни был ваш вес, вам никогда не удастся коснуться других атомов, настолько велики электростатические силы!
Открытие квантования энергетических уровней в атомах открыло и современную эру квантовой механики. Понимание строения атома привело к революции в астрономии и космологии. Каждую ночь телескопы по всему миру направлялись на небо. А те, что не ограничены оптической частью электромагнитного спектра, чувствительны к радиоволнам или волнам миллиметровой длины, могли и могут вести наблюдения и днём.
Телескопы решают две главных задачи. Первая – построение изображений, фотографирование небесных тел и целых участков неба. Из этих картин можно узнать очень много: например, сколько звёзд в галактиках и галактик во Вселенной. Но если мы ведём наблюдения через светофильтры и можем сравнить, что мы видим в синих лучах с тем, что видим в зелёных или красных, нам открывается гораздо больше тайн. Зная цвет звезды, мы можем определить её температуру, а зная цвет галактики – судить о жизненном цикле входящих в неё звёзд.