Швейцарским физикам после череды изнурительных экспериментов удалось измерить то, чего фактически не существует. Это так называемая «квантовая дрожь» или «вакуумные флуктуации» – воздействие, создаваемое той частью пространства Вселенной, которую принято считать пустой. И это открывает новые возможности для создания уникальных измерительных приборов и датчиков.
Во Вселенной нет абсолютной пустоты, в этом отношении она похожа на чистый холст для картины – когда художник оставляет на нем каплю краски, она накладывается на уже имеющуюся текстуру основания. И это может исказить будущую картину, поэтому нужно научиться учитывать такие факторы. Пустота Вселенной на самом деле является ареной для событий – в конкретной точке в некое время может находиться частица или наблюдаться излучение. Но этого может и не происходить, поэтому в среднем энергия пустого пространства стремится к нулю — но все же она там есть.
Так как энергии в вакууме бесконечно мало, обычные датчики в данном случае бесполезны – их принцип работы основан на измерении воздействия частиц или энергии на чувствительный элемент. Поэтому швейцарские физики решили измерять не энергию, а сигнатуры ее воздействия на фотоны в лазерном импульсе. Они взяли очень холодный кристалл и пропустили через него импульс длиной в одну триллионную секунды, чтобы понять, как пространство между атомами повлияет на свет.
Воздействие было настолько мало, что даже работающие на грани возможностей приборы не всегда его фиксировали. Эксперимент пришлось бы повторить более триллиона раз, чтобы получить полезные числа и исключить погрешность. Однако в итоге физикам удалось определить точный спектр электромагнитного поля в его базовом состоянии. И эти данные уже собираются положить в основу плана модернизации детектора гравитационных волн LIGO.
