Представьте, что весь окружающий нас мир, вся наша Вселенная, состоит всего лишь из одного-единственного электрона, который непрерывно путешествует во времени. Звучит фантастически, не правда ли? Однако именно такую невероятную идею выдвинул в середине прошлого века один из выдающихся физиков-теоретиков — Джон Уилер.
По оценкам ученых, во Вселенной насчитывается порядка 1082 атомов. И поскольку в каждом атоме содержится как минимум один электрон, можно предположить, что во Вселенной их не менее 1082. Однако Уилер предложил альтернативное объяснение природы этих субатомных частиц.
В одной из бесед со своим коллегой Ричардом Фейнманом Уилер выдвинул необычную теорию: возможно, во Вселенной существует всего лишь один электрон, который, двигаясь вперед и назад во времени, создает иллюзию множества идентичных частиц.
Эта теория Уилера стала своеобразным ответом на поразительные свойства электронов. Все дело в том, что эти элементарные частицы неотличимы друг от друга: у них одинаковый отрицательный заряд, масса и спин. То же самое касается и античастиц электронов — позитронов, которые идентичны электронам по всем параметрам, кроме положительного заряда.
Именно эти факты подтолкнули Уилера к выдвижению своей идеи, согласно которой, электроны и позитроны на самом деле являются единой элементарной частицей, которая движется вперед и назад во времени. Двигаясь вперед, она несет отрицательный заряд, а двигаясь назад — положительный. Таким образом, все электроны и позитроны во Вселенной на самом деле являются одной и той же частицей.
Хотя эта идея кажется весьма экзотической, Фейнман, выслушав ее, даже опубликовал статью, в которой показал, что позитроны могут быть описаны как электроны, путешествующие от будущего к прошлому. Сам Фейнман, однако, не принимал эту теорию всерьез, считая ее скорее занимательным мысленным экспериментом, чем реальным объяснением природы электрона.
Действительно, у теории Уилера есть серьезные недостатки. Прежде всего, в наблюдаемой Вселенной количество позитронов значительно меньше, чем электронов, в то время как, согласно теории одноэлектронной Вселенной, их должно быть поровну. Кроме того, во Вселенной в целом преобладает вещество, а не антивещество, что также не согласуется с этой гипотетической моделью мироустройства.
Сам Уилер, пытаясь компенсировать недостатки своей идеи, предположил, что «недостающие» позитроны могут быть «спрятаны» внутри протонов или где-то еще.
Несмотря на всю свою парадоксальность, теория одноэлектронной Вселенной Уилера оказала определенное влияние на физику элементарных частиц. Она является ярким примером того, насколько странными и непостижимыми могут быть фундаментальные свойства материи в микромире. И хотя в данный момент эта теория не находит подтверждения, сам факт ее существования заставляет нас постоянно задумываться о глубинной природе Вселенной.
