Од сите начини на коишто животот на нашиот Универзум може да заврши, вакуумското распаѓање е дефинитивно најефикасниот.
Уметничка претстава на Хигсовто поле, за кое научниците мислат дека се распространува низ целиот Универзуm и кое теоретски би можело да го предизвика и крајот на Универзумот. Заслуги: DAVID PARKER / Getty Images
Одвреме-навреме, научниците доаѓаат до нови резултати за тоа како Универзумот може да биде уништен. Во попознатите концепти спаѓаат големото раскинување (растргнувањето на време-просторот), температурната смрт (експанзија која би довела до ладен и празен Универзум) и големото стеснување (кога експанзијата би ја променила својата насока и целиот Универзум би се згрутчил кон почетната состојба). Kако еден од поинтересните концепти е и вакуумското распаѓање. Тоа претставува брз, чист и ефикасен начин за збришување на Универзумот.
За да се разбере вакуумското распаѓање, треба да се земе предвив Хигсовото поле, кое се простира низ Универзумот. Слично како електричното, и Хигсовото поле варира во јачина, во зависност од потенцијалот. За разјаснување потенцијалот, треба да замислиме патека на која се тркала топка. Колку повисоко се наоѓа топката на патеката, толку истата има поголема енергија.
Хигсовиот потенцијал одредува во која состојба се наоѓа Универзумот: состојба на вистински вакуум, или состојба на лажен вакуум. Вистински вакуум е стабилна и ниско-енергетска состојба. Универзум во состојба на лажем вакуум се нарекува „метастабилен“, бидејќи истиот не доживува активно распаѓање, ниту пак е стабилен.
Постојат два проблеми со живеењето во „метастабилен“ Универзум. Едниот проблем е фактот што доколку создадеме доволно висок енергетски настан, теоретски можеме да оттурнеме мал регион од Универзумот од лажниот вакуум во вистинскиот вакуум, со тоа создавајќи меур од вистински вакуум кој потоа ќе се прошири кон сите насоки со брзината на светлината. Ваков меур би имал смртоносни последици. Другиот проблем лежи во тоа што квантната механика кажува дека одредена честичка може да „тунелира“ (премине) низ препреки помеѓу два региони, а истото ќе важи и за вакуумската состојба. Тоа значи дека Универзум кој се наоѓа во среќна состојба на лажен вакуум би можел неочекувано, преку случајни квантни флуктации, да претрпи промена каде дел од него би преминал во состојба на вистински вакуум, при што би настанало катастрофа.
Веројатноста за вакуумско распаѓање се има доста зголемено во последно време, бидејќи мерењата добиени од масата на Хигсовиот бозон укажуваат дека вакуумот во нашиот Универзум е метастабилен. Сепак постојат добри причини да мислиме дека одредена нова физика ќе ги вмеша прстите и на крајот ќе го спаси денот. Една од причините е дека хипотетизираната епоха на инфлација во времето на раниот Универзум, кога Универзумот доживеал драстична експанзија за само мал дел од секундата, најверојатно создала доволно високи енергии со кои лажниот вакуум би бил турнат во вистински вакуум. Фактот што денес сме тука укажува на три работи. Инфлацијата настанала во состојба на енергии кои се премногу ниски за да се премине работ на вакуумот, инфлацијата воопшто не се случила, или пак Универзумот е далеку постабилен од она што го покажуваат сегашните пресметки.
Доколку Универзумот е навистина метастабилен, тогаш технички, транзицијата би можела да настане преку квантни процеси во било кое време. Но тоа најверојатно нема да се случи, бидејќи предвидувањата за животниот век на метастабилен Универзум се далеку подолги од денешната старост на Универзумот. Па од тие причини, нема потреба од паника. Но што би се случило ако вакуумот навистина се распаѓа? Ѕидовите од меурот на вистинскиот вакуум би се прошириле во сите насоки со брзина на светлината. Затоа ефектите од овој настан не би ги ни виделе. Ѕидовите може да содржат огромни количества на енергија, па затоа при поминувањето на овој меур најверојатно би биле комплетно уништени. Различни состојби на вакуум имаат различни природни константи, па оттука и основните структури на материјата би можело да бидат катастрофално променети. И покрај ова, би можело да биде и полошо: во 1980-тата година, теоретските физичари Сидни Колман и Франк Де Лучиjа за првпат пресметале дека било кој меур од вистински вакуум веднаш би доживеал гравитациски колапс. Тие велат: „Ова е обесхрабрувачки. Можноста дека живееме во лажен вакуум никогаш не била весела за размислување. Вакуумското распаѓање е крајната еколошка катастрофа; кај нова состојба на вакуум имаме нови константи на природата; после вакуумско распаѓање; освен што животот каков што го знаеме не би бил возможен, истото би важело и за хемијата каква што ја познаваме.“
За да знаеме што би се случило во внатрешноста на меур од вистински вакуум, ќе ни треба теорија која го опишува нашиот поширок мултиверзум, а таква теорија сè уште немаме на располагање. Сега за сега можеме да заклучиме дека состојбата не изгледа добро. За среќа, се наоѓаме во разумно безбедна состојба. Барем за сега.
Превод: Бојан Андоновски
Извор: Cosmos Magazine
