Есть ли предел оптического разрешения средств наблюдения Вселенной?

В новом исследовании, представленном в этом году на Генеральной ассамблее Международного астрономического союза, делаются предположения о природе пространства с использованием загадочных представлений квантовой физики.

В нем говорится, что природа пространственно-временного континуума на квантовом уровне должна обусловливать своего рода «фундаментальный предел разрешения» средств наблюдения космоса, создающий естественное препятствие увеличению разрешения будущих телескопов при наблюдениях самых далеких галактик Вселенной.

Идея состоит в следующем. Согласно квантовой механике, в самом малом масштабе, известном как планковский масштаб и составляющем порядка 10^-35 метра, пространство описывается как «пенистое». Как предсказывает квантовая физика, на таких малых масштабах Вселенная «бурлит» так называемыми «виртуальными частицами», которые возникают и тут же аннигилируют – поведение, весьма характерное для объектов микромира в экспериментах по физике элементарных частиц. Однако, пусть на короткий миг, каждая из таких частиц обладает энергией, а следовательно, согласно знаменитому эйнштейновскому уравнению E = mc^2 – обладает массой.

Любая масса, неважно, насколько малая, должна искажать пространство-время. Так Эйнштейн описывает гравитацию. Поэтому фотон света, излученного любым космическим объектом, при движении сквозь пространство-время будет испытывать возмущения.

Разумеется, этот эффект очень слабый, но в случае фотонов, идущих от самых далеких галактик Вселенной, он может достигнуть существенной величины, принципиально ограничивая разрешение наших телескопов. Согласно предположениям, развиваемым сторонниками этой идеи, подобный тонкий эффект может ограничить разрешение телескопов нового поколения, например преемника «Хаббла», космического телескопа «Джеймс Уэбб».

Возможно, после запуска этих новых телескопов мы наконец сможем понять, доступна ли для наших наблюдений вся Вселенная целиком, или же часть какая-то её часть так и останется навсегда скрыта от нас.