Якщо частинки певного типу (наприклад, електрони) в принципі існують в нашому світі, то вони можуть час від часу виникати з порожнечі у вигляді пар частинка-античастинка. І не тільки можуть, а постійно роблять це. Ці події і називаються квантовими флуктуаціями.
Зрозуміло, це заборонено законом збереження енергії. Тому пара частинок, народившись з нізвідки, повинна тут же зникнути назад без сліду (для цього ці дві частинки повинні з'єднатися), можливо, встигнувши трошки повзаімодействовать з оточуючими звичайними частинками (або зникне одна з нормальних часток, а свежеродівшаяся залишиться - ніякої різниці немає , вони ж однакові). В результаті, хоча квантові флуктуації відбуваються весь час всюди, вони зазвичай дуже слабо впливають на світ. Але трошки все-таки впливають, це підтверджується експериментами.
Ще, можливо (твердого експериментального підтвердження немає), буває, що такі пари народжуються на кордоні чорної діри, і найменша частина з пари виявляється зовні кордону, а інша - всередині. А всередині чорної діри все складно, там свої закони, і в деякому сенсі там частка може мати негативну енергію, так що ця народилася з порожнечі пара виявляється не порушує ніяких законів і не зобов'язаною зникати - а вона як раз і не може зникнути, адже одну частинку з пари засмоктало в чорну діру, а інша полетіла.
Чи може виникнути дуже велика квантова флуктуація, видима неозброєним оком (скажімо, у вигляді багатьох частинок, як-то організованих)? Чому б і ні; але в звичайних умовах вона зобов'язана буде зникнути за неймовірно, зникаюче маленький проміжок часу.
phd @ princeton astro | haykh.tumblr.com
У стандартній квантової теорії поля, частки - це за своєю суттю проквантованние коливання деяких полів, які ведуть себе як частки, мають чимось, що нагадує масу, спін і т.д. (Тому іноді вимовляють чарівне словосполучення "корпускулярно-хвильовий дуалізм").
Тобто просто за визначенням, проквантованная флуктуація поля поводиться часто як частка, власне це саме те, що ми називаємо часткою. Так як поля заповнюють весь простір навколо нас, вони можуть на дуже малих масштабах * флуктуировать, а ці флуктуації ми будемо інтерпретувати як частки.
Такі флуктуації, тобто частинки, добре відомі, відмінно перевірені, проміряти. З ними пов'язаний класичний ефект під назвою Лембовскій зрушення, коли такі частинки в атомі впливають на радіус боровских орбіт.
* Флуктуація з енергією E відбувається на такому масштабі часу, щоб E t
h. На таких масштабах закон збереження енергії не виконується.