Поговорим о вещах запрещённых. В науке это устроено так. Вначале ничего непонятно, но все внимательно наблюдают. Потом вдруг кто-то обнаруживает закономерность в происходящем и все радостно обьявляют, что открыт закон имярек. Потом наблюдения продолжаются и иногда так происходит, что обнаруживаются нарушения только что открытого закона. Вот такие явления и принято называть запрещенными.
Рассмотрим атом водорода. Он состоит из протона и электрона, у каждого свой маленький магнитный момент. Эти моменты могут быть ориентированы параллельно или антипараллельно, состояние с антипараллельными моментами имеет чуть меньшую энергию. Между разными энергетическими состояниями возможны переходы при этом избыток или недостаток энергии уходит или приходит с квантом света - фотоном. То есть атом водорода может поглощать или излучать свет.
Возможность перехода из одних состояний в другие определяется свойствами этих состояний. Совокупность довольно хитрых законов квантовой механики определяет из каких в какие состояния переход возможен или наоборот невозможен.
Так вот, переход атома водорода между состояниями с параллельными и антипараллельными магнитными моментами протона и электрона практически наглухо запрещён. Настолько запрещён, что отдельно взятый атом водорода испускает или поглощает фотон посредством этого перехода - один раз в одиннадцать миллионов лет. Длина волны этого излучения - 21 сантиметр. Одиннадцать миллионов лет это довольно долго, но зато и водорода во вселенной очень много. Поэтому вселенная буквально пронизана, вся светится этим запрещённым излучением.
Не забуду и про закон неопределенностей! dE*dt~h неопределенность энергии обратно пропорциональна неопределенности времени, а времени у нас 11 миллионов лет. Поэтому энергия фотона такого излучения определена со страшнейшей точностью. Такое излучение очень удобно изучать на предмет сдвига Допплера, видны самые ничтожные отклонения от эталонной частоты. Поэтому через измерения именно на длине волны 21 сантиметр удобнее всего изучать движение вселенной. Так например была установлена спиральная структура нашей галактики.
Такая вот ослепительная красота. Мир заполнен запрещённым светом и только через эту замочную скважину и наблюдаем.
P.S.
Of course, forbidden is not the same as impossible; ... if it were really impossible, they wouldn’t have bothered to forbid it.
from E.A. Cornell and C.E. Wieman Nobel Lecture
