Учёные: конец Вселенной наступит на 10000 лет раньше

Конец Вселенной может наступить намного раньше, чем предполагалось ранее, из-за процесса, известного как вакуумный распад . Учёные предупреждают, что этот катастрофический сценарий может произойти на 10,000 лет раньше, чем считалось ранее, хотя и всё равно в далеком будущем.

Вакуум в контексте физики представляет собой не просто пустое пространство, а особое состояние, в котором квантовые поля находятся на своих минимальных значениях. Одним из таких полей является поле Хиггса, которое контролирует массу фундаментальных частиц, таких как электроны и кварки. В отличие от других квантовых полей, поле Хиггса имеет ненулевое значение в своём «вакуумном» состоянии, что позволяет частицам обладать массой. Если бы значение поля Хиггса было равно нулю, эти частицы были бы безмассовыми.

Квантовая механика позволяет полю внезапно «туннелировать» на более низкий энергетический уровень, минуя промежуточные состояния, что можно сравнить с возможностью пройти сквозь стену без применения достаточного количества энергии. До недавнего времени считалось, что текущее состояние поля Хиггса является самым низким возможным. Однако последние исследования показывают, что существует более низкоэнергетическое состояние, в которое может перейти поле, что и вызовет вакуумный распад.

Графически это состояние можно представить как энергию, отображенную в виде кривой, напоминающей сомбреро с загнутыми вверх краями. Текущее состояние поля Хиггса изображается как шар, покоящийся на дне этой кривой. Однако тонкие квантовые коррекции могут изменить форму этой кривой, создавая новые более глубокие области, куда поле Хиггса может внезапно «провалиться». Эти коррекции возникают из-за взаимодействия между различными квантовыми полями, такими как взаимодействие между электронами и электромагнитным полем, которые изменяют энергетические уровни атомов.

Масса бозона Хиггса , частицы, которая передаёт эффекты поля Хиггса, была определена после её открытия в 2012 году на Большом адронном коллайдере. Однако дальнейшие коррекции формы кривой возникают из-за частиц с высокой массой, таких как топ-кварк, самая тяжёлая из известных элементарных частиц. Сравнив массу бозона с массой топ-кварка , физики теперь полагают, что кривая энергии, возможно, имеет ещё один минимум на более высоком значении поля Хиггса, что создаёт возможность для перехода в это состояние через туннелирование.

Если поле Хиггса действительно перейдёт в это состояние, начнётся процесс вакуумного распада, который будет распространяться с невероятной скоростью, создавая сферический пузырь, который разрушит привычную структуру Вселенной. Фундаментальные частицы станут значительно тяжелее, и гравитация начнёт преобладать над всеми остальными силами, что приведёт к коллапсу атомов и, фактически, к концу Вселенной, какой мы её знаем.

Хотя вероятность такого сценария остаётся чрезвычайно низкой, недавно группа физиков из Словении обнаружила небольшую ошибку в предыдущих расчётах, что ускоряет процесс вакуумного распада на 10,000 лет. Теперь конец Вселенной может наступить через 10⁷⁹⁰ лет, а не через 10⁷⁹⁴, как считалось ранее. Это сокращение, хотя и выглядит значительным, всё же ничтожно мало по сравнению с огромными временными масштабами, которые отделяют нас от возможного апокалипсиса. На сегодняшний день с момента Большого взрыва прошло всего около 10¹⁰ лет, что в сравнении с указанными временными рамками кажется мгновением.

Таким образом, даже с учетом этих новых данных, человечеству и всей Вселенной предстоит существовать ещё невероятно долго, прежде чем вакуумный распад станет реальной угрозой.