Впервые зафиксирован уникальный квантовый феномен - распад ложного вакуума

Международная группа учёных, в которую входят специалисты из Университета Ньюкасла, достигла значительного прорыва в физике, впервые экспериментально зафиксировав феномен распада ложного вакуума. Результаты их работы были опубликованы в научном журнале Nature Physics.

В рамках квантовой теории поля, распад ложного вакуума представляет собой переход системы из состояния, казалось бы, стабильного, но на самом деле неустойчивого, в истинно стабильное состояние. Этот процесс сопровождается образованием мельчайших пузырей. До недавнего времени научное сообщество располагало лишь теоретическими предположениями о частоте и механизмах таких событий, в то время как экспериментальных подтверждений было недостаточно.

Теперь же исследователям из разных стран удалось наблюдать формирование этих пузырей в специально подготовленных атомных системах. Эксперименты подтвердили теорию, что пузыри образуются в результате распада ложного вакуума в квантовых условиях. Полученные результаты учёных соответствуют теоретическим расчётам и компьютерным моделям, подтверждая важное открытие в квантовой физике.

Особенностью эксперимента является использование сверхохлаждённого газа, температура которого приближается к абсолютному нулю. В этих условиях учёные зафиксировали появление пузырей, которые, как они установили, возникают в результате термически активированного распада вакуума. Этот вывод подтверждён работами профессора Иэна Мосса и доктора Тома Биллама из Университета Ньюкасла.

Профессор Мосс подчеркнул значимость этого открытия: «Распад вакуума, возможно, играл ключевую роль при формировании пространства, времени и материи в момент Большого взрыва. До сих пор мы не имели возможности экспериментально проверить эту гипотезу». Доктор Биллам добавил: «Применение ультрахолодных атомов для воссоздания квантовых процессов открывает новые перспективы в исследовании космоса и ранней Вселенной».

Это исследование обещает новые открытия в понимании ранней Вселенной и квантовых фазовых переходов. Следующим этапом станет изучение распада вакуума при температуре абсолютного нуля, где процесс будет управляться исключительно квантовыми флуктуациями. Эксперимент, планируемый в Кембридже в рамках коллаборации QSimFP с участием Университета Ньюкасла, ставит перед собой именно эту задачу.