Четвер, 24.01.2019, 00:44    Ви увійшли як Гість | Група "Гости"Вітаю Вас Гість | RSS
Світ астрономії 
                                                                     



Головна» 2019 » Січень » 4 » Найдивніший спосіб кінця Всесвіту: розпад вакууму

17:31
Найдивніший спосіб кінця Всесвіту: розпад вакууму

Наразі нам відомо про 17 частинок, котрі виникають при збудженні цих полів. Серед них фотони, кварки та ін. Всі вони відповідальні за різні сили нашого Всесвіту та його фундаментальні закони: світло, електромагнітне та рентгенівське випромінювання, існування протонів і нейтронів та інше. Коли квантові поля, які утворюють ці частинки, знаходяться у стані вакууму — Всесвіт стабільний.

За визначенням стан вакууму не може втрачати будь-яку енергію. Якщо це станеться, спосіб функціонування частинок радикально зміниться. На щастя, більшість квантових полів знаходяться у своїх вакуумних станах. Завдяки цьому — вони стабільні, а ми знаходимося в безпеці. Проте такі речі складно виміряти, а отже й оцінити. І цілком ймовірно, що одне квантове поле ще не досягло свого вакуумного стану — це поле Хіггса.

Як поле Хіггса пов’язане з розпадом вакууму

Поле Хіггса та бозон Хіггса відповідальні за те, чому речі загалом мають масу. Припускають, що поле Хіггса “застрягло” на певному рівні енергії. Це легко уявити на прикладі м’яча, що котиться згори пагорба. Всі інші “м’ячі”-поля вже давно скотилися до свого вакуумного стану. Проте поле Хіггса, ймовірно, застрягло у западині на схилі пагорба, що не дозволяє йому сягнути дна.

Якщо мінімальну можливу кількість енергії, яку має долина внизу, можна назвати вакуумним станом, цю западину можна вважати хибним вакуумом. Поле Хіггса здається стабільним, проте насправді в нього більше енергії відносно того стану, в якому воно прагне опинитися. Фізики вважають, що йому необхідно пройти далі, щоб досягти свого вакуумного стану. Однак проблема в тому, що наш Всесвіт спирається на властивості поля Хіггса в його теперішньому стані.

Що ж може виштовхнути поле Хіггса з його западини? Скоріш за все для цього необхідна велетенська кількість енергії. Однак це може статися й через дивний ефект у квантовому світі — тунельний ефект. Оскільки квантові частинки поводять себе подібно до хвиль, для них цілком можливо проходити крізь бар’єри. Це можна уявити у вигляді тунелю крізь згадану западину, що утримує поле Хіггса на місці.

Вихід з хибного вакууму

Як тільки тонкий баланс між квантовими частинками зламається, поле Хіггса вирветься зі свого хибного вакуумного стану, провокуючи ефект доміно. В цьому тривожному сценарії десь в просторах Всесвіту з’явиться бульбашка вакуумного розпаду. Всередині неї закони фізики відрізнятимуться від тих, що знаходяться поза нею. Ця бульбашка розширюватиметься зі швидкістю світла та, кінець-кінцем, поглине увесь Всесвіт.

Що відбудеться далі? Невідомо. Та незалежно від того, яким стане Всесвіт після цього, він більше не буде гостинним для людей. Галактики розпадатимуться, атоми не зможуть утримати себе вкупі, способи взаємодії зміняться докорінно, хімічні реакції відбуватимуться зовсім новим, невизначеним способом. Й це — лише частина безлічі можливих речей, про які ми не знаємо та які не розуміємо.

На щастя, ця теорія побудована на нашому неповному розумінні Всесвіту. Ми напевно не знаємо, чи знаходиться поле Хіггса в хибному вакуумі. Ми просто припускаємо це. Однак, якщо такий сценарій дійсно можливий як кінець нашого існування, способів протидії йому не має.

Дізнатись більше :

bigthink

Категорія: Наука і Технології | Переглядів: 16 | Додав: звезда | Рейтинг: 5.0/1
Всього коментарів: 0
Додавати коментарі можуть лише зареєстровані користувачі.
[ Реєстрація | Вхід ]
Пошук
Архів записів
Хмаринка тегів
Зоряне небо

Земля та Місяць
Сонячна система