سم الله الرحمن الرحیم
مسأله امتناع خلاء در فیزیک معاصر و خلقت از عدم
مسئله وجود یا امتناع خلاء از جمله مسائلی بوده که از دیرباز در فلسفه مطرح بوده و همواره عده ای به طرفداری از وجود خلاء و عده ای به امتناع وجود خلاء قايل بوده اند و با دلایل و برهانهائی به اثبات مدعای خود پرداخته اند ، اتمی های قدیم که اجراء جسم را کثیر و منفصل از یکدیگر و غیر قابل اتصال و هر یک را واحد مستقلی تصور کردند و حرکت را نیز حتمی و مسلم قرار دادند ناچار به وجود خلاء تن دادند ، ایشان وجود چیزی را پذیرفتند که بدون ماده و تهی از جسم است و ذرات ماده در فضای داخل بطور آزاد در حرکتند خلاء در نظر لوقوبوس و ذیمقراطیس موجود است لیکن از سنخ ماده و جسم نیست ، عده ای از این مطلب در شگفت شدند که چگونه کسانی که مادی صرف بودند به موجود غیر جسم تن داده اند .
عده ای دیگر از فلاسفه وجود فضا را انکار می نمودند و از این جهت تعدد اجسام و حرکت را محال و ممتنع می شمردند . سبب انکارشان این بود که به عقیده ایشان چیزی جز ماده موجود نیست و همۀ اجزاء ماده از توده های متجانس است و اختلاف نوعی و صنفی بین آنها نیست .
اجزاء ماده ممکن نیست از یکدیگر جدا باشد زیرا برای جدائی لااقل فاصله و مسافتی حداقلی لازم است و اگر خود فاصله هم جسم و ماده باشد متصل به بقیه خواهد بود باز تعدد و کثرت حاصل نخواهد گردید و اگر غیر جسم باشد خلاء یعنی لا جسم و معدوم صرف است و شی معدوم دارای حقیقت و اثری نیست تا موجب امتیاز و جدائی اشیاء شود زیرا وقتی فضایی خالی و مسافتی وجود نداشته باشد تصور حرکت ممکن نیست
و بایستی مسافتی تهی از ماده موجود باشد تا جسم بتواند از آن عبور کند و چون جای خالی وجود ندارد وقوع حرکت هم محال است .
از گفتار بعضی از فلاسفه ما قبل از سقراط از قبیل انکسیمندرس چنین برمی آید که همه جا پر از ماده رقیق متصل است که در نقطه های معینی به هم فشرده شده و اجسام سخت و کرات را تشکیل داده اند ، بنابراین عبور اجسام سخت در جوف جسم رقیق مانند ماهی در آب بلامانع است . چرا که اجزاء بواسطه عدم مقاومت و رقت به سهولت درهم فشرده و جابجا می شوند در این صورت نه موجود غیرمادی لازم است و نه خلاء یعنی عدم صرف .
ارسطو فضا را بعد فرضی و خلاء ذهنی دانسته است او نیز مانند فلاسفه الیائی خلاء واقعی را محال و همه جا را پر از ماده دانسته است تعدد جسم را به این طریق قابل توضیح می داند که هر چند توده متجانس می باشد لیکن به واسطه پیوستن به انواع که ذاتاً از یکدیگر متمایزند بینشان کثرت حاصل است و احتیاج به وجود فاصل دیگری نیست .
پس اجسام در عین حال که سطوحشان مماس با یکدیگر و به هم پیوسته است در عین حال تمایز وجودی بینشان وجود دارد ، و فضائی که برای هر یک تصور می شود غیر از فضای دیگری است .
حرکت نیز بدون لزوم فضای خالی جایز است زیرا اجسام به واسطه اختلاف انواع از جهت رقت و عدم قوام مختلف می باشند جسم متحرک اجسام رقیق محیط خود را فشرده و از یکدیگر پراکنده و از لایه های آنها عبور نموده و پس از عبور اجزاء به هم متصل می شوند .
اما عقل افلاطونیان و فلسفه اشراق که مکان را کشش بدون ماده می دانستند که منطبق بر همه اجسام است .
در فلسفه دکارت نیز فضا محیط بی حد و انفصالی بوده که اشکال هندسی اجسام معین قسمتی از فضای سه بعدی لا یناهی می باشد و فواصل بین اجسام را ملاءِ غیرمادی می دانست لکن او می اندیشید که مکان از اعراض جسم منبسط است .
نیوتون نیز به فضای سه بعدی مطلق جوهری و غیرمادی معتقد بود او فضا را ساکن و حرکت را حقیقی قرار داد زیرا مسافت که جزئی از فضا مطلق است بدون حرکت بوده و جسم نسبت وضعی خود را اجزاءِ ساکن مسافت تغییر می دهد و همین معنی حقیقی حرکت است .
قرن نوزدهم که عصر پیشرفت مادی گری است فضا غیرمادی نیز مورد انکار جمعی قرار گرفت در این قرن ماده بسیار رقیقی را به جای فضای خالی گذاشتند که فواصل بین اجسام را پر می کند و ذرات از میان ماده رقیق عبور می کنند و خود این ماده که اتر نام دارد ساکن است . این ماده دو خاصیت داشت : یکی امکان حرکت و دیگری تأثیر اجسام به یکدیگر ، زیرا به وجود میدان جاذبه در اتر معتقد بودند و اجسام از این جهت در حرکتند که نسبت های وضعی خود را با اجزاءِ این ماده ساکن تغییر می کنند . بعدها فارادی ادعا کرد اتری دیگر هم لازم است که برای انتقال نیروهای الکتریکی و مغناطیسی به کار رود .
محققان اول قرن حاضر اولاً فضای مطلق مستقلی را که شامل همه اجسام عالم باشد مانند لايبنيتس نیز انکار نمودند و آن را امری نسبی قرار دادند به علاوه فضا مکانی و مسافات فیمابین اجسام را به فواصل و مسافات زمانی تبدیل نموده و مکان و زمان را یک چیز شمردند .
مسأله خلاء در قرن بیستم :
قرن بیستم با انقلاب نسبیتی که انیشتین به راه انداخت شروع شد ، انیشتین با طرد وجود و اثبات مطلق بودن سرعت نور در خلاء ، بدین نکته اشاره کرد که پارامترهایی نظیر زمان و مکان و جرم نسبی بوده و مفاهیمی وابسته به سرعت می باشند ، ریتم گذر زمان ، اندازه جسم در راستای حرکت و جرم از مفاهیم وابسته به سرعت جسم بودند ، و در این حوزه دیده می شود به همان تناسب که ریتم گذر زمان در سرعتهای بالا اضافه می شود در راستای حرکت فضا انقباض پیدا کرده و جرم هم افزایش می یابد گوئی پیوندی بین این افزایش ها و کاهش ها که وابستگی به جرم است وجود دارد ، البته نسبت عالم به گونه ای دیگر تاثیرات جرم را بر هندسه فضا و خلاء عنوان می دارد گوئی وجود جرم و ذره یکنواختی حاکم بر فضا را به هم زده و تا یکنواختی خاصی که منجر به وجود آمدن هندسه های نااقلیدسی مثل هندسه لوباچفسکی می شود را به وجود می آورد که این تاثیر خاص جرم بر فضا می باشد ، اما در فیزیک کوانتم صحبت به گونه ای خاص پیش می رود بهتر است توضیح بیشتر دربارۀ پدیده نسبیت را به بعد از بررسی فیزیک کوانتمی موکول کنیم شاید به نتایج بهتری برسیم .
فیزیک کوانتم یا مکانیک کوانتمی بر اثر پیشنهادهایی که ماکس پلانک برای مدل سازی تابش های جسم سیاه بروز کرد تا قبل از پلانک مدل سازی این نمودارها که هم شدت تابش و هم نوع بيناب را مشخص کند صورت نگرفته بود و علی رغم کوشش فراوان در طول موج های پائین و بالا در مدل ها با چالش مواجه می شدند که پلانک راه گذر از این چالش را این دانست که به جای اینکه تابش و انرژی را به جای اینکه پیوسته در نظر بگیرند ، گسسته در نظر می گرفتند و از کوانتای انرژی صحبت شد ، که این پیشنهاد بعدها توسط انیشتین و کمپتون مورد تأئید تجربی قرار گرفت
این ایده توسط بوهر شاگرد رادرفورد که مدل منظومه ای را برای اتم پیشنهاد داده بود که هسته در مرکز و الکترون ها چون سیارات با شتاب حول آن گردش می کردند در اصلاح مدل استادش برای توجیه دلیل عدم تشعشع الکترونها شتابدار را ارائه شد،اگرچه نتوانست معضل شدت تابش را حل کند ولی توانست دلیل بیناب ها را به خوبی توضیح دهد و حتی انداره شعاع و بسیاری از مشکلات موجود در حوزه اتمی را پاسخ گو باشد البته برای شدت تابش های اتمی هنوز از همان فیزیک کلاسیک استفاده می کرد .
بعد از بوهر ، لویی دوبروی نظری ارائه داد مبنی بر اینکه ، که موج مادی وابسته به یک ذره در حال حرکت همواره موجود است که مقدار این طول موج بدست می آید،گرچه محاسبه این λ برای اجسام بزرگ قابل محاسبه نبود ولی برای اجسام کوچکی چون الکترون با سرعت های نزدیک به سرعت نور در حد m 7-10 بود که با طول موج امواج اشعه X که رونکتین بدست آورده بود قابل مقایسه بود،پس همان گونه که اشعه X در مواجه بلورها پراش پیدا می کند،باید اشعه کاتدی نیز چنین سرنوشتی را داشته باشد و دیده شد علی رغم دره بودن الکترون در مواجه با بلورهای پراش پیدا می کند و طول موج محاسبه شده به آنچه دوبروی می گفت معادل بود،دوبروی علی رغم موفقیت در عرصه تجربه ولی نمی توانست موج وابسته به ذره را توجیه کند که چیست؟ و رابطه ذره و موج در کجاست،دوبروی موج را راهنمای ذره می نامید و اعتقاد داشت که ذرات اصالتاً از ترکیب امواج به وجود آمده اند و به وسیله یک سری فوریه می توان ذرات را مورد ارزیابی قرار داد ولی بسته موجی که دوبروی درباره آن صحبت می کرد . چون ذره خاصیت پایداری نداشت،و این معضل مردود بودن نظر دوبروی درباره بسته موج را نشان می داد تا اینکه در سال 1927 در کنفرانس معروف بروکسل دو دانشمند به نامهای شوردینگر و هایزنبرگ
ادعا کردند هر کدام به روشی متفاوت که توانسته اند که ارتباط بین دو ذره و موج را به گونه ای توضیح دهند هایزنبرگ از روش ماتریس ها و شوردینگر به روش معادلات موجی،هایزنبرگ با استعانت از دو فرمول
توانست دو اصل را در مکانیک کوانتمی که به اصل عدم قطعیت مربوط است ارائه دهد که و دیگری می باشد که در فرمول اول اذعان می شود که امکان ندارد در یک زمان طول موج یک ذره و جایگاه آن را به طور دقیق مشخص کرد و یا اینکه نمی توان انرژی جنبشی و پتانسیل یک ذره را در یک زمان به طور دقیق بدست آورد و در دومی عنوان می شود که اگر بخواهیم انرژی یک ذره را به طور دقیق حساب کنیم احتیاج به زمان بس طولانی است و یا امکان ندارد در زمانی کوتاه،با دقت انرژی یک ذره را بدست آورد، شوردینگر که روی مکانیک موجی کار می کرد ، با استفاده از و و استفاده از آن در فیزیک موج،به فرمولی برسد که از جمله توابع درجه دوم می باشد .
این معادله قسمت(E-V) در حالت ذره آزاد مثبت و در صورت ذره مقید به صورت منفی است،شوردینگر برای محاسبات خود برای اینکه انرژی را از وابستگی به زمان خارج کند یک موج ایستا که حاصل از رفت و برگشت موج بود را در نظر می گرفت و نشان می داد و در این حالت ، مقدار چشم داشتی ذره را مورد ارزیابی قرار می داد،باید خاطر نشان کرد،فویمن این امواج را امواج احتمال که احتمال حضور ذره را در یک منطقه فضا-زمانی مشخص می کرد نام نهاد و این تعبیر مقبول افتاد از معادلات شوردینگری برای مساله پدیده تونل زنی که یک ذره در یک چاه پتانسیل می توانست بدون در قید انرژی از سد پتانسیل عبور کند و شواهد تجربی آن را تأئید می کرد استفاده شد .
اما نکته قابل ملاحظه آن بود که معادلات شوردینگرعلی رغم کارآیی فراوان آن در پیش بینی های کوانتمی و در شیمی کوانتمی از حالت خاص حالت نسبتی فرمولی نبود،و در تعبیرهای نسبیتی کارآیی نداشت و با مشکل ناهموردائی روبرو می شد، نمی شد از حالتهای حدی نسبتی به معادله شوردینگر رسید و این مشکل بزرگی بود، دیراک برای گذر از این مشکل دست به کار شد دیراک برای گذر از این مهم امواج احتمال وابسته به الکترون را به جای یک موج چهار موج احتمال در نظر گرفت ، چگونه ممکن است به یک ذره چهار موج احتمال وابسته باشد،دو موج احتمال را با حالتهای خاص اسپینی الکترون توجیه کرد و آزمایشهای زیمن و اشترانگلاخ نیز آن را تأئید می کرد که شعاع کاتدی در مجاورت یک میدان غیر یکنواخت مغناطیسی به دو مولفه وقتی سه مولفه و بیشتر تجزیه می شوند، و این دو احتمال را توجیه می کند ولی دو احتمال دیگر که دیراک در نظر گرفته بود چه بود و چه شد، یکی از آن احتمالات مربوط به ذره در حالت آزاد است که دارای انرژی مثبت است و دیگری مربوط می شود به حالتی که ذره مقید است و انرژی منفی، خوب چگونه می شود با فرض اینکه انرژی دارای انرژی مثبت و غیرمقید است بگوئیم در عین حال مقید است و منفی ، گوئی محمل می آید،ولی دیراک جوابی برای این مسئله داشت با آنکه آزاد است، دیراک به این نتیجه رسید که شاید جواب غیر معمول معادله به ذره دیگری که بار مخالف الکترون دارد وابسته باشد چون بار الکترون منفی است ذره مزبور باید مثبت باشد دیراک ذره مزبور را پزیترون نامید .
اما مراتب فوق باز هم برای توجیه انرژی منفی برای یک ذره مثبت کافی نیست ، منفی انرژی بدان معنی است که باید ذره مقید باشد ، از آنجا که الکترون دار در خلاء در نظر می گیریم نباید در اطراف الکترون ذره ای دیگر باشد باید الکترون در خلاء مطلق و بی انتها تنها باشد ، در این صورت ذره مثبت را باید در کجا جستجو کرد؟ او اظهار داشت ، خلاء که به جز الکترون تنها چیزی در آن تصور نمی کنم نه فقط تنها نیست بلکه برعکس بوسیله الکترونهای بیشماری اشغال شده است و ذره مثبت مورد نظر، حفره ای است که در این خلاء ایجاد می گردد .
خوب چرا سایر الکترون ها قابل ردیابی نیستند چون پر از الکترونهایی هستند که روی ابزار ما بی اثر هستند دیراک خاطر نشان می کند که کیهان خلاء نامحدودی را تشکیل می دهد که تعداد نامحدودی الکترون ترازهای انرژی آن را پر نموده اند و یک اجتماع متحد و وابسته ذرات را به وجود آورده اند در هر یک از این ترازهای انرژی بنابر اصل پائولی، دو الکترون با اسپینهای متقابل قرار گرفته اند . چاه پتانسیل کیهانی که الکترون در آن قرار دارد ، بسیار بزرگ و عمیق است .
فاصله بالاترین تراز انرژی تا پائین ترین تراز انرژی به اندازه می باشد . از این رو تمام الکترونهای خلاء انرژی منفی خواهند داشت آشکار سازی این الکترونها فقط به هنگام خروج از چاه پتانسیل امکان دارد ، یعنی برای خروج از آنها انرژی لازم است اما انرژی مذکور کافی نیست زیرا علاوه بر انرژی لازم جهت عبور از سد پتانسیل به اندازه نیز انرژی اضافی ضروریست ، بدین ترتیب ارتفاع سد پتانسیل برابر برای اینکه الکترون خلاء به وسیله اندازه گیری برخورد نموده و هویدا گردد لازم است که تغییر انرژی داده و از ترازی بدتر از دیگر منتقل شود ، در صورتی که تمام ترازهای خلاء از الکترون ها انباشته اند و جای خالی وجود ندارد ، اگر این الکترون برای باقی انرژی کافی برای خروج بدست آورد ، در نتیجه
الکترون آزاد می شود و کل انرژی آن مثبت خواهد بود، در محل سابق الکترون یک بار مثبت که از نظر قدر مطلق با بار الکترون برابر است بوجود خواهد آمد،در واقع یک حفره تشکیل می شود ، این حفره یک ذره شبیه خود الکترون است و همانند الکترون انرژی سکونی برابر دارد که هم ارز انرژی بالاترین تراز خلاء است به بیان دیگر الکترون و حفره با هم از خلاء بوجود می آیند و جمعاً انرژی برای تولد آنها لازم است . الکترون می تواند پس از بازگشت و گذار خویش در جهان آزاد دوباره به خلاء بازگردد، برای این منظور باید با حفره ای برخورد نماید در این حالت هر دو ناپدید می شوند پس انرژی را که هنگام خروج دریافت کرده بود پس خواهد داد . و دو پرتو گاما تولید می شود . به هر حال آنچه دیراک پیش بینی می کرد درباره صحت نظریه اش مبنی بر مشحون بودن فضا از ذرات در انرژی منفی به اثبات تجربی رسید، اما نکته شایان توجه این بود که دیراک خاطر نشان می کرد برای خروج هر کدام از این ذرات و مشاهده پذیر شدن آنهامی بایست به اندازه انرژی صرف کرد ، و این نشان از آن داشت که ذرات در حالت قبل از مشاهده پذیر شدن جرمی به نام جرم سکون ندارند پس لاجرم نباید در قلمرو ذرات مشاهده پذیر و مانند آنها قلمداد شوند از طرفی علاوه بر الکترون،پروتون ، نوترونها و سایر ذرات هم همین عوارض الکترون را دارد پس باید دریاهائی مشحون از این ذرات هم در خلاء تعریفی موجود باشد .
در ادامه بحث با توجه به مشحون بودن جهان از ذرات خاص بدون جرم یا هر چه دیگر، سوالی دوباره مطرح می شد که بالاخره مبادی تاثیر دو ذره بر یکدیگر از راه دور مبتنی بر چه چیز است؟ ، و چگونه یک ذره یا یک جرم اطراف خود را متاثر می کند ، با توجه به اینکه اثبات کردیم مسئله ای مثل اثر وجود ندارد و در مقابل یک دریای مشحون از ذرات خاص را اثبات نمودیم، آنچه از قرائن بر می آید طبق نظریه نسبیت عام، جرم می تواند بر فضا تاثیر گذاشته و آن را از حالت یکنواختی خارج کند و به صورت غیر یکنواخت در بیاورد، و آنچه از نظریه دیراک می شود استفاده کرد این است که اگر چنانچه دو ذره مثلاً الکترون و پوزیترون در کنار یک هسته سنگین با هم برخورد انجام دهند دوباره به خلاء بازمی گردند و در مقابل یک
فوتون گاما تبدیل می شود،که دارای انرژی می باشد،این فوتون از جمله خصوصیاتی که دارد، دارای جرم نیست و دارای اسپین صحیحی است،مثلاً 1 ، برخلاف الکترون و پوزیترون که دارای جرم و اسپین غیر صحیح هستند حالا اگر همین فوتون به انرژی برسد می تواند به دو ذره تبدیل شود ، و یا اگر یک ذره به سرعت نور برسد حالت ذره ای خود را از دست داده و به این دریای مشحون وارد می شود ، اما درباره ارتباط دو ذره باردار با یکدیگر ،مثلاً دو الکترون با هم یا یک الکترون و یک پروتون ، عنوان می شود که این ذرات فضای اطراف را از حالت یکنواختی خارج کرده و این حالت غیر یکنواختی به صورت امواجی گسیلی منتقل می شود ، و پیام یک الکترون به یک الکترون می رسد در دریایی مشحون از ذرات ، این موج منتقل می شود ، درست به مانند اینکه بگوئیم در یک دریا که یک شناگر چشم و گوش بسته و یک قایق قرار دارد ، شناگر از روی امواج گسیلی قایق می تواند تشخیص دهد که قایق در چه جایی و در چه جهتی در حال حرکت است ، و شناگر در مقابل امواجی به سوی قایق گسیل می دارد ، حالا اگر به جای قایق و شناگر دو گرداب قرار دهیم که فقط وظیفه تولید امواج را دارند ، هرکدام از این گردابها ، بسته به بزرگی و قدرتشان توان گسیل امواج به اطراف خود را دارند ، پیامی از گردابی بزرگ به کوچک و بالعکس را برعهده دارند ، اما واقعاً در مرکز این گردابها چیست؟ گردابها چیستند ؟ به ظاهر چیزی جز امواج نیستند ، حالا اگر به جای گردابها ، ذرات الکترون را قرار دهیم ، این دو ذره امواجی به هم گسیل می کنند و پیام هایی را با هم مبادله می کنند ، در مورد ذرات باردار تجارب تبدیل دو ذره باردار به δ این نکته را تایید می کند که ممکن است از فوتون باشند یعنی امواج گسیلی از دو ذره باردار فوتونها هستند که از ذرات گسیل می شوند که نه جرم دارند و حامل انرژی بوده و اسپین صحیح دارند ، پس اگر نقش امواج را به فوتونها بدهیم ، این مفهوم با مفهوم موجتفاوت بنیادین دارد، چرا که موج مفهومی پیوسته است و فوتون گسسته و از طرفی موج منتقل نمی شود ولی فوتون خود دارای سرعت است و منتقل می شود ، پیام آوری ناپیوسته و متحرک برخلاف موج اما نقطه اشتراک آن با موج می تواند از طرفی پیامبری آن و از سویی از یکنواختی خارج کردن فضا باشد که ما به این موج با این تعریف میدان می گوئیم . پس میدانها پیامبرانی بین ذرات هستند که فضا را از یکنواختی خارج کرده و نیرویی را اعمال می کنند ، در جهت جاذبه و تقید یا دافعه ، یعنی به عبارتی هر ذره به این تعبیر کانونی است که کوانتاهایی از آن در حال جدا شدن و یا دریافت است حالا به حسب میدانی که به وجود می آورد و اثری که دارد به نام میدان گرانش ، میدان الکترومغناطیس ، میدان هسته ای قوی و یا میدان هسته ای ضعیف خوانده می شود اگر به اصطلاح اسم این میدانها را زبان بگذاریم ، ذرات می توانند به چهار زبان با هم ارتباط برقرار کنند که زبان مشترک همه آنها زبان گرانش است . پس می توان در اصل ذرات را کانون ارسال کوانتاها نامید یعنی به وجود آورنده میدان که همه فضا را پر کرده است چه فضاهای ریز مقیاس در حد هسته و اتم و چه بزرگ مقیاس در حد کیهان و کهکشان کل فضا مشحون از این مبادلات و ذرات است ، و خلاء واقعی وجود ندارد ، اما نکته اینجاست این رد و بدل شدن کوانتاهای انرژی ، با قانون بقاء انرژی جور در نمی آید ، خوب این رد و بدل شدن ذرات گر چه از نظر فیزیک کلاسیک نا مفهوم است ولیکن از لحاظ کوانتمی قابل توجیه است فیزیکدانان پدیده هائی را که بر اساس قوانین کلاسیک ممنوع می باشد اعمال مجازی نامگذاری کرده اند که به ظاهر نامگذاری خوبی نیست ، اصولاً اعمال مجازی چیز تازه ای نبودند عبور ذرات از سد پتانسیل از همین نوع است ، پس بنابر رابطه های هایزنبرگ در اندازه گیری انرژی جنبشی و پتانسیل هر ذره مقداری خطا وارد خواهد شد .
رابطه عدم یقین در مورد جرم ویژه ذرات نیز به کار می رود در نتیجه سبک شدن ذراتی که کوانتا را صادر می کنند و یا سنگین شدن آنهائی که کوانتا را دریافت می نمایند ناشی از خطای اندازه گیری جرم یا انرژی می دانیم بدیهی است که خطای مزبور کمتر از جرم ویژه ذرات نخواهد بود .
با استفاده از رابطه عدم یقین ، زمان یک سیکل کامل نقل و انتقال کوانتاها برابر خواهد بود با
پس از قرار دادن مقادیر عددی ، زمان مذکور برای مزون پی در حدود23-10 ثانیه بدست خواهد آمد با توجه به اینکه سرعت مزون از سرعت سیر نور کمتر است فاصله ای را که در زمان مذکور می پیماید حداکثر 13-10 سانتیمتر است که مقدار اخیر در ردیف فواصل اعمال نیروهای هسته ای قرار دارد این موضوع استدلال ما را تأیید خواهد کرد و به همین گونه برای ذرات الکترونها و سایر ذرات استدلال می شود .
پس در فیزیک جدید ، مسئله به معنای امتناع وجود خلاء مورد پذیرش قرار می گیرد و جهان پر شده از میدانهای کوانتمی است که این میدانها یکنواختی فضا را مورد خدشه وارد کرده و موجبات ارتباط بین ذرات را به وجود می آورند ، همان گونه که گردابها در دریا حقیقتی جز ایجاد موج و غیر یکنواختی کردن دریا ندارند ، در فیزیک معاصر در ذرات حقیقتی جز ایجاد کوانتاهای میدان ندارند،و در مورد موجودی آنها به عنوان وجود قابل ذکر بحث وجود دارد، و وجود دریای مشحون از ذرات غیر قابل مشاهده یعنی در وضعیتی که حالت یکنواختی دارد، که خلاء به اصطلاح گفته می شود هم دچار خدشه است چون فقط امری نظری است ولی وجود میدانها که به صورت کوانتاهای میدانی و گاهی به صورت ذرات دیده می شوند ، امری مشاهده پذیر و قابل سنجش است و چه خوش است بگوئیم که جمله کیهان و فضاهای میان ستاره ای و میان اتمی و میان هسته ای را میادین پر کرده اند
که این میدانها در اصل امواجی هستند که به صورت کوانتمی و گسسته و با حرکت خود یکنواختی فضا را به هم می زنند و آن را از حالت یکنواختی خارج می کنند ، حال سوال اینجاست اگر ذره اصلاً وجود نداشته باشد ، آیا باز هم این میدانها وجود دارند یا خیر ؟ اگر منظور ذره مشاهده پذیر باشد بنا به قول دیراک وجود دارد،و مکانیک کوانتمی هم طبق اصل عدم قطعیت چون عدم وجود ذره را مصادف با قطعیت در دانستن انرژی جنبشی می داند
لذا مقدار انرژی پتانسیل را نمی تواند با قطعیت مشخص کندو انرژی خاصی که به انرژی خلاء هست بدان نسبت می دهد که مقدار آن مشخص نیست ، و همین هم نظر دیراک را تأیید می کند که در مدت زمانهائی که معادله مشخص می کند زمینه ظهور و افول ذرات وجود دارد ، پس اصولاً معنی خلاء به معنای عدم در فیزیک معاصر جایگاهی ندارد و قابل پذیرش نیست و همین ظهور و افول هایی که طبق عدم قطعیت به وجود می آید ، زمینه برای وجود میدانها را هم به وجود می آورد ، پس حتی در صورتی که حتی اگر ذره ای مشاهده پذیر هم وجود نداشته باشد ،اما می تواند میدانها وجود داشته باشند ، که از همان افت و خیزهای کوانتمی نشأت گرفته اند ، و قوانین مکانیک کوانتمی آنها را مجاز می داند ، و در نظرات متاخر آمده است که همین ظهور و افول های ماده ، و ذرات مثل الکترونها و پوزیترونها درباره ای موارد منجر به مسئله تونل زنی کوانتمی می شود که این تونل زنی ها که نسبت به همان چاه پتانسیل تعریفی دیراک می باشد گاهی به ظهور و عدم فضای ماده شده و همین امر موجبات تشکیل جهان از خلاء را به وجود آورده است که به نظریه خلقت از عدم مشهور است که البته نه خلاء و نه عدم طبق تعاریف فوق درست نیست . پس جهان ما یکسره در حال تأثیر و تأثرهای ذرات به یکدیگر عمل می کند و مملو از این کوانتاهای میدانهای است ، حال اگر بخواهیم یک چهارچوب کوچکتر از چهارچوب کل را بررسی کنیم آن میدان که خارج از سیستم تصور می شود ، رامیدان زمینه می گیریم .