Всесвіт може загинути найвидовищнішим чином: що таке "розпад вакууму"

У науковців, які вивчають Всесвіт та його розвиток, є багато теорій того, яким може бути кінець не просто людства, а взагалі всього. Наприклад, Всесвіт може продовжити своє розширення, паралельно остигаючи аж до досягнення абсолютного нуля (мінус 273,15 градуси C), коли всі атоми просто "вмруть". Існує також варіант, за якого відбудеться Велике стиснення, коли Всесвіт, що розгортався мільярди років після Великого вибуху, колапсує сам в себе повернувшись до стану сингулярності – коли об'єкт має нескінченну щільність і температуру.

Відео дня

Але існує також варіант того, що відбудеться більш витончений та абсолютно вражаючий кінець всього, який називається розпад вакууму.

Щоб зрозуміти це явище, потрібно розглянути поле іггса, яке пронизує наш Всесвіт. Як пояснює Cosmos Magazine, це поле здатне змінювати свою напруженість залежно від потенціалу, який у свою чергу визначає, чи Всесвіт в одному з двох станів: істинному вакуумі чи хибному вакуумі.

Істинний вакуум – це стабільний стан з найнижчою енергією, наприклад, нерухоме сидіння на дні долини. Натомість хибний вакуум означає, що ви сидите поблизу ями чи заглиблення біля стіни долини – невеликий поштовх може легко відправити вас у падіння. Всесвіт у стані фальшивого вакууму називають "метастабільним", бо він активно не розпадається, але й не зовсім стабільний.

З життям у метастабільному всесвіті існує дві проблеми. По перше, якщо створити подію з достатньо високою енергією, то теоретично можна виштовхнути частину цього всесвіту з фальшивого вакууму в істинний. В результаті цього буде створено бульбашку істинного вакууму, яка згодом розширюватиметься в усіх напрямках зі швидкістю світла. Звісно ж, така бульбашка буде смертельною.

По друге, відповідно до квантової механіки, частинка може "тунелювати" крізь бар'єр між однією областю та іншою, зокрема й між різними областями вакууму. Отже, Всесвіт, який перебуває у фальшивому вакуумі, може внаслідок випадкових квантових флуктуацій частково опинитися у справжньому вакуумі. А це означатиме – неминучу катастрофу.

Науковці почали обговорювати можливість розпаду вакууму, оскільки вимірювання маси бозона Гіґґса вказують на метастабільність Всесвіту. Але дослідники підозрюють, що є якась частина фізики, яка наразі невідома вченим і вона усе збалансує.

Якщо ж Всесвіт справді метастабільний, то, технічно, перехід може відбутися через квантові процеси в будь-який момент. Щоправда, ймовірно це станеться не надто скоро, адже час життя метастабільного Всесвіту, за прогнозами, значно довший, ніж поточний вік Всесвіту.

Але, якщо перехід таки відбудеться, ймовірно, люди і всі інші живі істоти, навіть нічого не встигнуть зрозуміти. Стінки справжньої вакуумної бульбашки розширяться одночасно в усіх напрямках зі швидкістю світла, а оскільки вони міститимуть величезну кількість енергії, усе, через що проходитиме ця бульбашка, вмить згоратиме.

Окрім того, зміна стану вакууму катастрофічно змінить основну структуру матерії, правила природи, хімію та унеможливить існування життя у тій формі, в які ми його знаємо.

Згодом, ймовірно, в реаліях нового вакууму може виникнути нове життя, чи, принаймні якісь його форми, які ніколи не були відомі людству.

Однак 1980 року фізики-теоретики Сідні Коулман та Френк Де Луккіа взагалі припустили, що будь-яка бульбашка справжнього вакууму негайно зазнає повного гравітаційного колапсу. Тобто, не залишиться взагалі нічого.

Раніше OBOZREVATEL також розповідав про те, що буде, коли обертання Землі прискориться.

Підписуйтесь на канали OBOZREVATEL у Telegram і Viber, щоб бути в курсі останніх подій.