הקבוע החשמלי ε_0 נחשב במשך שנים כנתון פיזיקלי יסודי, בלתי ניתן לחישוב, כזה שמודד את יכולתו של הריק לאפשר מעבר של קווי שדה חשמלי. אולם גישה חדשה, הנשענת על מודלים הידרודינמיים ועל מושגים מתקדמים מהקוסמולוגיה, מציעה הבנה מהפכנית: הריק איננו חלל ריק, אלא מרקם עשיר ודינמי, והקבוע החשמלי הוא תוצאה ישירה של תכונות פיזיקליות של מרקם זה.
הריק הקוסמי: לא ריק כלל
במקום להתייחס לריק כאל היעדר מוחלט של חומר או אנרגיה, התיאוריה מציגה אותו כמצע פיזיקלי פעיל, רווי באנרגיה ובתנודות קוונטיות תמידיות. על פי תפיסה זו, הריק מתנהג כנוזל-על בעל תכונות ייחודיות – הוא חסר מסה, נטול צמיגות, אך עם זאת בעל דחיסות וגמישות. תכונות אלו מאפשרות לו להגיב לכוחות חשמליים ומגנטיים, לקיים תנודות חלקיקיות רגעיות ולהשפיע בפועל על תהליכים פיזיקליים ברמות מיקרוסקופיות וקוסמיות כאחד.
צפיפות הריק כגודל יסוד
בהתבסס על מדידות אסטרונומיות כמו קבוע האבל, מוצעת דרך לחשב את צפיפות הריק הקוסמי, שמתקרבת לערך הקריטי המאזן בין התפשטות היקום לבין כוחות הכבידה. צפיפות זו, כך נטען, מהווה את הגודל היחיד שבאמת נותר קבוע, שכן אין דבר אחר שעלול להשפיע עליו. מכאן נגזר שהקבוע החשמלי איננו יסוד עצמאי, אלא תוצאה של תכונות הריק ובעיקר של צפיפותו.
גמישות ודחיסות כבסיס לקבוע החשמלי
כאשר שדה חשמלי נע בריק, הוא מפעיל עליו לחץ, ממש כמו גוף הנע בנוזל. על פי חוקי ההידרודינמיקה, מהירות ההתפשטות של גל בריק תלויה בגמישותו ובצפיפותו. מכאן שניתן לגזור את ערכו של הקבוע החשמלי באמצעות חישובי גמישות ודחיסות, תוך שימוש בקשר בין מהירות האור, קבוע המגנטיות וצפיפות הריק. התוצאה: ערכו של ε_0 מתקבל כהיפוך של מקדם הדחיסות של הריק, או במילים אחרות, כמדד ליכולת של הריק להתרחב בתגובה לשדה חשמלי.
השלכות: קבוע או משתנה?
אם הקבוע החשמלי הוא תכונה של הריק, והוא נגזר מצפיפותו, אזי הוא אינו קבוע יסודי, אלא נתון שמשתנה עם הרכב הריק. דבר זה עשוי לשנות את ההבנה שלנו על תופעות אלקטרומגנטיות, ולאתגר את התפיסות המקובלות של פיזיקה מודרנית. מעבר לכך, ייתכן שזו הדרך לבסס תיאוריה מאוחדת של כל הכוחות הפיזיקליים, שבה צפיפות הריק היא המשתנה היחיד הדרוש.
לסיכום, התיאוריה החדשה מציעה זווית מהפכנית על אחד מהקבועים הבסיסיים של הפיזיקה. במקום להתייחס אליו כנתון מוחלט, היא מציעה להבין אותו כתוצאה של תכונות פיזיקליות של הריק עצמו. אם הריק הוא אכן נוזל-על בעל דחיסות וגמישות, אזי ניתן לגזור את ערך הקבוע החשמלי מתוך עקרונות הידרודינמיים. מכאן נפתחת אפשרות לעבר פיזיקה המבוססת על עיקרון אחד בלבד: צפיפות הריק, שעשויה לאחד את כל כוחות היקום תחת חוק טבע אחד.
