Strona główna Polityka Próżnia kosmiczna rozpadnie się szybciej, niż oczekiwano

Próżnia kosmiczna rozpadnie się szybciej, niż oczekiwano

38
0


Oryginalna wersja z tę historię pojawił się w Magazyn Quanta.

Zanik próżni, proces, który może zakończyć wszechświat, jaki znamy, może nastąpić 10 000 razy wcześniej, niż oczekiwano. Na szczęście nie stanie się to jeszcze przez bardzo, bardzo długi czas.

Kiedy fizycy mówią o „próżnia”, termin ten brzmi tak, jakby odnosił się do pustej przestrzeni i w pewnym sensie tak jest. Mówiąc dokładniej, odnosi się do zestawu ustawień domyślnych, takich jak ustawienia na płycie sterującej. Kiedy pola kwantowe przenikające przestrzeń mają wartości domyślne, przestrzeń uważa się za pustą. Drobne poprawki w ustawieniach tworzą cząstki — zwiększ nieco pole elektromagnetyczne, a otrzymasz foton. Z drugiej strony, duże poprawki najlepiej traktować jako zupełnie nowe ustawienia domyślne. Tworzą inną definicję pustej przestrzeni, o różnych cechach.

Jedno pole kwantowe jest wyjątkowe, ponieważ jego domyślna wartość może się zmieniać. Nazywane polem Higgsa, kontroluje masę wielu cząstek elementarnych, takich jak elektrony i kwarki. W przeciwieństwie do innych odkryć fizyków zajmujących się polem kwantowym, pole Higgsa ma domyślną wartość powyżej zera. Zwiększanie lub zmniejszanie wartości pola Higgsa zwiększa lub zmniejsza masę elektronów i innych cząstek. Gdyby ustawienie pola Higgsa wynosiło zero, cząstki te byłyby bezmasowe.

Moglibyśmy pozostać przy wartości domyślnej niezerowej przez całą wieczność, gdyby nie mechanika kwantowa. Pole kwantowe może „tunel”, przeskoczenie do nowej wartości o niższej energii, nawet jeśli nie ma wystarczającej ilości energii, aby przejść przez pośrednie ustawienia o wyższej energii, co przypomina tunelowanie przez solidną ścianę.

Aby tak się stało, musisz mieć stan o niższej energii, do którego możesz tunelować. A przed zbudowaniem Wielkiego Zderzacza Hadronów fizycy uważali, że obecny stan pola Higgsa może być najniższy. Teraz to przekonanie uległo zmianie.

Zawsze wiadomo, że krzywa przedstawiająca energię wymaganą dla różnych ustawień pola Higgsa przypomina sombrero z zadartym rondem. Aktualne ustawienie pola Higgsa można przedstawić jako kulę spoczywającą na dnie ronda.

Obraz może zawierać wykres i wykres

Ilustracja: Źródło: Mark Belan za Magazyn Quanta



Link źródłowy