Быть может, эти электроны...

                Относительность природных объектов и процессов  ;  факт известный, а их чувственное восприятие нами зависит от нашего, по отношению к ним, размера. Масштабы объектов окружающего мира отличаются различаются колоссально: объекты микро- и мега- миров отличаются в 10 в 40 степени и более раз. Однако, не смотря на масштаб рассматриваемого пространства, «вкрапления материи» в нём ничтожны: вокруг неё – «физическая пустота» («физический вакуум»).


                «Быть может, эти электроны – миры, где пять материков…». Стихотворение Валерия Брюсова «Мир электрона», фрагмент которого приведен выше, ярко иллюстрирует идею относительности, вообще, и, относительности масштабов, в частности. Отметим, что это гениальное стихотворение в первую очередь содержит идею о «вложенности миров». Однако, в данной статье речь пойдет о масштабах окружающего нас мира.
                Людям с их точки зрения (полтора-два метра над поверхностью Земли) и при размерах тел (предметов, объектов), с которыми они имеют дело в повседневной жизни, трудно представить масштабы космического (вселенского) уровня (планеты, звезды, галактики, метагалактика) и уровня микромира (молекулы, атомы, элементарные частицы). Эти сверхбольшие или, наоборот, сверхмалые числа, описывающие свойства представителей мега- или микромиров, не дают им, как правило, какого-то адекватного пространственного впечатления, то есть представления о размерах и расстояниях в мега- и микромирах.
                Попробуем «приблизиться» (в случае микромира) или, наоборот, «удалиться» (в случае мегамира) к (от) рассматриваемому(-го) объекта так, что он «вырастет» («уменьшится») до размеров, например, футбольного мяча. Его размер в диаметре приблизительно – 22 см.
              Начнем с объектов Мегамира.
              1. Земля-Луна
               Рассмотрим систему Земля-Луна. Диаметры этих тел (приблизительно) – 13 тыс. км и 3,5 тыс. км, соответственно. Расстояние между ними – около 380 тыс. км. Уменьшим размеры в 60 миллионов раз. Земля окажется величиной с футбольный мяч, а Луна будет в диаметре порядка 6 сантиметров (размер мандаринки). Мяч и мандаринку будет разделять расстояние в 6,5 метров. Такие размеры уже можно представить, или даже смоделировать, имея под рукой мяч и мандаринку. Становится очевидной «малость» Земли и Луны в сравнении с расстоянием их разделяющим.
                2. Солнце-Земля
              Уменьшим размер Солнца (диаметр – 1,5 миллиона километров) и Земли, а также расстояние между ними (150 миллионов километров) в 7 миллиардов раз. Солнце приобретет размер футбольного мяча, а Земля - крупинки пшена (2 мм). При этом их будет разделять расстояние в 22 метра. И эту ситуацию можно представить и смоделировать. И также очевидно, что размеры Земли и Солнца много меньше дистанции между ними.
                3. Солнце-Проксима Центавра
               Проксима – звезда в созвездии Центавра, ближайшая к нам звезда (не считая Солнца). Солнце и Проксиму Центавра разделяет расстояние в 4,244 светового года. Световой год – расстояние, которое свет, при скорости в 300 тыс. км в секунду, преодолевает за один год. Это расстояние около 10 триллионов км. То есть между Солнцем и Проксимой порядка 40 трлн. км. Уменьшим все размеры приблизительно в двести тысяч триллионов раз (два на десять в семнадцатой степени). Солнце – «футбольный мяч», Проксима – «шарик для пинг-понга». При этом расстояние между ними будет порядка шести тысяч километров. Это как кратчайшее расстояние (по воздуху), например, от Москвы до Хабаровска. Пассажирский поезд идет между этими городами около шести суток. Провези футбольный мячик на встречу с шариком для пинг-понга на поезде, любуясь бескрайними российскими просторами, и представишь насколько далеки друг от друга эти звезды: Солнце и Проксима. Песчинки в пустоте!
                4. Млечный Путь – Галактика Андромеды
                Галактика Андромеды – ближайшая (из крупных и похожих на нашу) к нашей галактике Млечный Путь. Эти два звездных сверхскопления имеют приблизительно одинаковый диаметр (около 100 тысяч световых лет). Их разделяет 2,5 миллиона световых лет. Уменьшив их до размеров футбольных мячей, увидим их на расстоянии 5,5 метров друг от друга. Астрономы уверяют, что эти галактики сближаются и в итоге «столкнуться». Тоже, конечно, интересная тема для обсуждения.
                Впечатляют масштабы расстояний и пустоты между космическими объектами? Не то слово! Безбрежная пустота и чернота, в которой мерцают песчинки. Но «Послушайте! Ведь, если звёзды зажигают – значит это кому-нибудь нужно?».
                Теперь рассмотрим объект Микромира. Например, атом водорода.
                5. Протон-электрон (атом водорода)
                Этот, один из самых простых атомов, состоит из одного протона (не рассматривая изотопы) и одного электрона. Современная наука оценивает размер протона в один фемтометр (10 в -15 степени метра), а размер электрона – 10 в -18 степени метра. Расстояние между протоном и электроном в атоме водорода порядка половины Ангстрема (1 А = 10 в -10 степени м) или, другими словами, около пятидесяти пикометров (1 пм = 10 в -12 степени м). (Размер атома водорода – порядка одного Ангстрема (0,1 нанометра – десять в минус десятой метра). «Приблизимся» к протону, то есть увеличим масштаб в 220 триллионов раз. Протон станет как футбольный мяч, электрон станет размером с крупную пылинку (порядка 100 мкм) с атом водорода (порядка двух Ангстрем). Разделять их будет расстояние в 11 км! Колоссальное расстояние разделяет протон и электрон! А ведь они образуют единую устойчивую систему – атом водорода! Вот она великая сила электромагнитного взаимодействия! На таких масштабах электромагнитное взаимодействие – сценарист и режиссер! В рассмотренных же выше примерах объектов мегамира эту роль играет гравитационное взаимодействие.
               Думается, что приведенных примеров достаточно для того, чтобы сделать вывод: МИР, что на Мега-, что на Микроуровне – ПУСТОТА!!! И лишь изредка в этой пустоте встречаются «островки материи».
               Конечно, это не совсем пустота. В межпланетном, межзвездном, межгалактическом пространстве – «витает» множество элементарных частиц и квантов (фотонов) электромагнитного излучения. Существует фон (декорация) – реликтовое излучение. И пустота не абсолютна, это физический вакуум (кипящий котел рождающихся и умирающих элементарных частиц, реальных и виртуальных). Однако, это уже совсем другая история!