Квантовый "локдаун" удержал Вселенную от катастрофического распада

Вселенная могла избежать катастрофического распада благодаря своеобразному "космическому локдауну". Ученые предполагают, что квантовые процессы могли стабилизировать ее состояние и остановить опасные изменения, как сообщает РБК-Украина со ссылкой на исследование в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.

Что такое "ложный вакуум" и чем он угрожает?

Ключевую роль в этом процессе играет бозон Гиггса – фундаментальная частица, придающая массу всему во Вселенной, включая электроны, из которых состоит материя.

Астрофизики сравнивают нашу Вселенную с мячиком, застрявшим в углублении на склоне высокого холма. Такое состояние называют "ложным вакуумом". Оно кажется стабильным, но на самом дне холма существует более низкая точка – "истинный вакуум".

Согласно законам квантовой механики, этот "мячик" способен совершить квантовый туннельный переход сквозь стенку холма и упасть на самое дно. Если бы это произошло, в космосе возник бы пузырь с новыми законами физики, который начал бы расширяться почти со скоростью света, уничтожая атомы, планеты и все известные формы материи.

"Космический локдаун": как Вселенная заблокировала сама себя

Исследователи из Сиракузского университета (США) и Университета Портсмута (Великобритания) изучили поведение квантовых полей в первые мгновения после Большого взрыва, когда космос стремительно расширялся.

Было установлено, что квантовые поля не существуют изолированно. Постоянное взаимодействие со средой вызывает эффект декогеренции – процесс, при котором микрочастицы теряют свои "квантовые странности" и начинают вести себя как обычные физические объекты.

Это явление порождает так называемый квантовый эффект Зенона. Упрощенно его можно описать как ситуацию, когда непрерывное "наблюдение" со стороны окружающей среды крайне затрудняет для квантовой системы изменение своего состояния или совершение "скачка". Взаимодействие со средой действовало как постоянный контролер, зафиксировав Вселенную в ее текущем состоянии и не давая ей пробить барьер.

Может ли человечество спать спокойно?

Авторы работы признают, что их модель является упрощенной и не учитывает всех факторов, таких как изменение скорости расширения космоса или влияние поля на гравитацию. Тем не менее, она не дает стопроцентной гарантии, что поле Гиггса не изменится в далеком будущем.

Однако ученым удалось главное – доказать существование реального физического предохранителя, который удерживает нашу Вселенную от катастрофического квантового скачка и сохраняет стабильность нашего мира.

Дополнительная информация:

• США окончательно списывают спутники DSP, которые 50 лет следили за ядерными ракетами.
• Ошибка в 100 миллионов лет: как астероид в США стал причиной массового вымирания.