Наш мир провалится в «истинный вакуум»: Гипотетический кошмар, которым пугал Стивен Хокинг, оказался реальным
Вселенная может «провалиться» в тартарары – в «истинный» вакуум
Гипотетический кошмар, которым пугал известный британский физик Стивен Хокинг, оказался вполне реальным. Китайские ученые смоделировали в лаборатории процесс распада так называемого «ложного» вакуума – того самого, в котором находится всё вещество Вселенной. Подробности далеко не оптимистического эксперимента – в журнале Physical Review Letter.
Нашли на свою голову
Немного истории. Стивен Хокинг предрек конец нашему мирозданию в главе, которую написал для книги «Starmus» - сборника лекций известных ученых, посвященных 50-летию первого полета человека в космос. Ученый спрогнозировал коллапс просто в силу того, что бозон Хиггса - частица Бога, как ее еще называют - и в самом деле существует.
Об открытии этой частицы, которую физикам всего мира не удавалось обнаружить на протяжении нескольких десятилетий, Европейская организация ядерных исследований (CERN) объявила 4 июля 2012 года. Без нее не могла окончательно восторжествовать Стандартная модель - теория, которая довольно складно объясняет устройство окружающего мира и его материи. Считается, что именно частица Бога наделяет массой вещество во Вселенной - делает «весомыми» все другие частицы.
Бозон Хиггса выявили в экспериментах на циклопическом кольцевом ускорителе - Большом адронном коллайдере (БАК). Частицу Бога искали, сталкивая и разбивая вдребезги протоны, несущиеся почти со скоростью света друг на друга. Тем самым сотрясали так называемое поле Хиггса, квантами которого являются те самые бозоны Хиггса. И вытрясли их в конце концов. На торжество по этому случаю пригласили самого Хиггса - Питера Хиггса, который еще в 1964 году предсказал существование бозона, названного потом его именем.
Занятно, но Стивен Хокинг не верил, что бозон Хиггса будет обнаружен - по крайней мере в экспериментах на БАКе. И даже поставил 100 долларов, что ничего не выйдет. Но проиграл. И потом охотно использовал бозон-небылицу в своих теоретических фантазиях.
Принципиальная схема китайского эксперимента
Фото: другой источник..
Не дай бог угодить в «истинный вакуум»
Немало физиков, в том числе и из CERN, разделяют взгляды Хокинга на мироздание. И полагают: поле Хиггса, а стало быть, и вакуум, который им наполнен, придавая массу всему сущему, может находиться в разных состояниях. Подобно тому, как вещество может быть жидким, твердым или газообразным.
Сейчас у поля Хиггса низкий, но не нулевой энергетический уровень. Оно словно бы расстилается по равнине, которую физики называют «ложным вакуумом». В нем – не самом стабильном состоянии - ныне и находится наша Вселенная.
Однако теоретики считают, что вроде бы существует и так называемый «истинный» вакуум - с еще более низким энергетическим уровнем. Хокинг опасается, что мы туда можем провалиться – как в некую энергетическую впадину с минимальной энергией. Не исключено, что и с нулевой. А там – в «истинном» вакууме - полный конец. Всему и всем.
«Провал» может быть вызван какой-нибудь флуктуацией в «ложном» вакууме или сильным энергетически воздействием. В результате чего и возникнет нестабильный бозон Хиггса. Он проделает квантовый тоннель, в который и начнет «засасываться» наша Вселенная. Образуется пузырь «истинного» вакуума. Наш - «ложный» - при этом распадется.
Оказалось, что такой коллапс возможен не только в теории.
Наглядная аналогия: слева тело в относительно стабильном состоянии. Справа - тело перешло в еще более стабильное состояние – опустилось на более низкий энергетический уровень
Китайский эксперимент
Исследователи из Университета Цинхуа в Пекине воспроизвели в лаборатории некое подобие процесса распада и перехода «вакуума» из одного энергетического состояния в другое.
Моделью послужило кольцо сильно возбужденных атомов – система имитировала оба вакуума.
Атомы вывели из равновесия лазерным лучом. И они начали переходить в менее возбужденное и более стабильное состояние – на более низкий энергетический уровень. Как бы из «ложного» вакуума в «истинный». При этом образовывался и раздувался квантовый пузырь новой фазы. Ну, прям по Хокингу…
Не хотелось бы, чтобы Вселенная когда-нибудь повторила китайский эксперимент. Не надо. Хотя, кто знает, вдруг он уже начался где-нибудь в миллиардах световых лет от нас.
ЦИТАТА ХОКИНГА
Вот как пассаж Хокинга выглядит в оригинале:
«The Higgs potential has the worrisome feature that it might become metastable at energies above 100 [billion] gigaelectronvolts (GeV). … This could mean that the universe could undergo catastrophic vacuum decay, with a bubble of the true vacuum expanding at the speed of light. This could happen at any time and we wouldn't see it coming».
В вольном переводе слова физика звучат примерно так:
«У бозона Хиггса есть черта, вызывающая опасение. Он может стать крайне нестабильным при энергиях порядка 100 миллиардов гигаэлектронвольт (ГэВ) … Если такое произойдет, то во Вселенной начнется распад вакуума. И появится пузырь "Истинного вакуума", который будет раздуваться со скоростью света. Подобное может случиться в любое время - мы даже не заметим».
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ