Всесвіт і космос

Як помилковий вакуум знищить Всесвіт

Нещодавно від передплатників я отримав два питання:чи Можете пояснити, що таке помилковий вакуум і чим він відрізняється від справжнього? Що небезпечного в розпаді помилкового вакууму? Як він може знищити Всесвіт? Давайте розберемося в цих питаннях разом. Що ж таке помилковий вакуум?Сама гіпотеза про існування двох видів вакууму виникла в 70-х роках минулого століття, але розвиток отримала набагато пізніше в роботах Стівена Хокінга. Зазвичай під словом вакуум люди розуміють простір, в якому відсутня речовина або його надзвичайно мало, але, з точки зору фізики, це не так.

Вакуум у фізиці означає відсутність не тільки звичайного речовини, але і, взагалі, чого б то не було: полів, нейтрино і тд. Якщо ми візьмемо контейнер і відкачаємо з нього всі частинки повітря, то в ньому все одно залишаться електромагнітні поля від радіовеж, далеких зірок і реліктового випромінювання; його прошивати трильйони нейтрино і частинки галактичних променів, але, припустимо, що ми змогли це все прибрати і отримати порожній контейнер. Здавалося б, ось він вакуум, в якому нічого немає і енергія в цьому просторі повинна бути нульовою, але не тут-то було.

Справа в тому, що у Всесвіті є безліч речей, які принципово неможливо прибрати з нашого контейнера. До них відносяться квантові флуктуації, на мікрорівні вакуум постійно кипить, там народжуються і анігілюють частинки, таке кипіння є властивістю самого вакууму і його неможливо зупинити. Енергія помилкового вакууму відрізняється від нуля.

При будь-якому відхиленні від мінімуму енергії система прагне до нього повернуться.Темна енергія, по всій видимості, є властивістю самого простору і від неї не сховатися, поле Хіггса просочує весь Всесвіт і від нього не захиститься. Додатково до цього у Всесвіті можуть бути й інші поля про існування яких ми навіть не знаємо.

У результаті енергія всередині контейнера буде ненульовий, такий стан колись назвали справжнім вакуумом. Але практично відразу ж вчені замислилися, адже якщо десь темної енергії менше або поле Хіггса має інші властивості або ж вакуум слабкіше кипить і там енергія вакууму буде менше? Це означає, що наш помилковий вакуум (на рис. вакуум А), а десь може існувати справжній вакуум (на рис.

вакуум Б) з більш низьким значенням енергії. Ми б могли жити спокійно і навіть не підозрювати про існування ще одного вакууму, якщо б не одна маленька проблема. У Всесвіті все прагне до мінімуму енергії, а значить помилковий вакуум прагне перейти в істинний.

У звичайних умовах це статися може відбутися лише через квантовий тонелирование, однак, такий сценарій має вкрай низьку ймовірність, адже вакууми розділені високими і товстими енергетичними “горами”, але от якщо в точку простору зарядити побільше енергії (Чумака не пропонувати), приблизно 100 млн ТеВ за розрахунками Хокінга, то помилковий вакуум у цій точці може перескочити в істинний. І перескочить він не сам, а потягне за собою сусідів і на швидкості світла цей перехід буде поширюватися по Всесвіту. Як тільки вакуум буде переходити в справжній, його властивості будуть змінюватися невідомим чином, а з ними будуть змінюватися і закони фізики.

Можливо, що речовина при контакті з істинним вакуумом буде розсипатися на кварки або моментально анігілювати, можливо, воно тут же затвердіє і перетвориться тверде тіло, точний сценарій науці невідомий, але ясно, що Всесвіт не буде такою, як раніше. У будь-якому випадку такий кінець світу не буде страшним, ні болючим, ми не зможемо дізнатися про нього заздалегідь, а коли він прийде, то навіть не встигнемо нічого відчути бо миттєво зникнемо. Подібний перехід буде поширюватися зі швидкістю, що не перевищує світлову, а значить якщо він станеться лише в одній точці Всесвіту, то він не зможе поглинути її всю, це пов’язано з прискореним розширенням Всесвіту.

Перехід помилкового вакууму в справжній знищить лише частина Всесвіту, до якої встигне дістатися за час її існування. Автори: астрофізик Карасенко Ф. Ст.

, к. т. н.

Петров А. В. Підписуйтесь на наш канал тут, а також на наш канал на youtube.
Щотижня там виходять відео, де ми відповідаємо на запитання про космос, фізики, футурології та багато іншого!

Related posts

Leave a Comment