Вселенная может погибнуть самым зрелищным образом: что такое "распад вакуума"

У ученых, изучающих Вселенную и ее развитие, есть много теорий того, каким может быть конец не просто человечества, а вообще всего. К примеру, Вселенная может продолжить свое расширение, параллельно остывая вплоть до достижения абсолютного нуля (минус 273,15 градуса C), когда все атомы просто "умрут". Существует также вариант, при котором произойдет Большое сжатие, когда Вселенная, разворачивающаяся миллиарды лет после Большого взрыва, коллапсирует сама в себе вернувшись в состояние сингулярности – когда объект имеет бесконечную плотность и температуру.

Но существует также вариант того, что произойдет более изощренный и абсолютно впечатляющий конец всего, называемый распад вакуума.

Чтобы понять это явление, нужно рассмотреть поле Хиггса, которое пронизывает нашу Вселенную. Как объясняет Cosmos Magazine, это поле способно изменять свою напряженность в зависимости от потенциала, который в свою очередь определяет, находится ли Вселенная в одном из двух состояний: истинном вакууме или ложном вакууме.

Истинный вакуум – это стабильное состояние с самой низкой энергией, например неподвижное сиденье на дне долины. В то же время ложный вакуум означает, что вы сидите вблизи ямы или углубление у стены долины – небольшой толчок может легко отправить вас в падение. Вселенную в состоянии фальшивого вакуума называют "метастабильной", потому что она активно не распадается, но и не совсем стабильна.

С жизнью в метастабильной вселенной существует две проблемы. Во первых, если создать событие с достаточно высокой энергией, то теоретически можно вытолкнуть часть этой вселенной из фальшивого вакуума в истинный. В результате этого будет создан пузырь истинного вакуума, который впоследствии будет расширяться по всем направлениям со скоростью света. Конечно, такой пузырь будет смертельным.

Во вторых, согласно квантовой механике, частица может "туннелировать" через барьер между одной областью и другой, в том числе между различными областями вакуума. Следовательно, Вселенная, находящаяся в фальшивом вакууме, может вследствие случайных квантовых флуктуаций частично оказаться в настоящем вакууме. А это будет означать неизбежную катастрофу.

Ученые начали обсуждать возможность распада вакуума, поскольку измерения массы бозона Хиггса указывают на метастабильность Вселенной. Но исследователи подозревают, что есть какая-то часть физики, пока неизвестная ученым и она все сбалансирует.

Если же Вселенная действительно метастабильна, то, технически, переход может произойти через квантовые процессы в любой момент. Правда, вероятно, это произойдет не слишком скоро, ведь время жизни метастабильной Вселенной, по прогнозам, значительно длиннее, чем текущий возраст Вселенной.

Но если переход таки произойдет, вероятно, люди и все другие живые существа, даже ничего не успеют понять. Стенки настоящего вакуумного пузыря расширятся одновременно по всем направлениям со скоростью света, а поскольку они будут содержать огромное количество энергии, все, через что будет проходить этот пузырь, будет мгновенно сгорать.

Кроме того, изменение состояния вакуума катастрофически изменит основную структуру материи, правила природы, химию и сделает невозможным существование жизни в той форме, в которой мы ее знаем.

Впоследствии, вероятно, в реалиях нового вакуума может возникнуть новая жизнь или, по крайней мере, какие-то ее формы, которые никогда не были известны человечеству.

Однако в 1980 году физики-теоретики Сидни Коулман и Фрэнк Де Луккиа вообще предположили, что любой пузырь настоящего вакуума немедленно подвергается полному гравитационному коллапсу. То есть не останется вообще ничего.

Ранее OBOZREVATEL также рассказывал о том, что будет, когда вращение Земли ускорится.

Подписывайтесь на каналы OBOZREVATEL в Telegram и Viber, чтобы быть в курсе последних событий.