Vesmír sa môže jesť zvnútra, ale nebojte sa: fyzici študujúci tento fenomén nazývaný „rozpad časopriestoru“si myslia, že je to nepravdepodobné.
Myšlienka, že v niektorých vývojových scenároch by bol vesmír úplne zničený rozširujúcou sa bublinou ničoho, nebola spomínaná od roku 1982, keď teoretický fyzik Witten predstavil možnosť sebakritiky vesmíru v časopise Nuclear Physics. Napísal: „Diera sa spontánne vytvára vo vesmíre a rýchlo sa rozširuje do nekonečna, absorbuje všetko, čo sa môže na ceste vyskytnúť.“
Berúc do úvahy, že bublina nič ničila vesmír 13 miliárd rokov pred uverejnením článku alebo o 38 rokov neskôr, bolo by rozumné nevenovať pozornosť takýmto teóriám. Traja fyzici z University of Oviedo v Španielsku a Uppsala University vo Švédsku však tvrdia, že môžeme mať úžitok z myšlienky konzumnej bubliny, ktorá ničí vesmír.
Skutočnosť, že náš vesmír je väčšinou vákuum, je jedným z dôvodov, prečo existuje v relatívne stabilnom stave. V teórii kvantového poľa, ktoré spája kvantovú fyziku a dynamiku priestoročasu, sa vákuum chápe ako minimálny možný energetický stav.
„Vzrušené“kvantové stavy s energiami nad vákuovým stavom netrvajú dlho a majú tendenciu rýchlo sa upokojiť na nižšie energetické stavy emitovaním fotónov. Vákuum na druhej strane nemá žiadne nižšie energetické stavy, na ktoré sa človek môže ďalej rozpadať, a preto existuje v stabilnom stave.
Pretože väčšina nášho vesmíru je vo vákuu, v stave minimálnej energie, nemusíme sa obávať rozpadu časopriestoru. V teoretickej fyzike však takéto predpoklady nemajú miesto.
Na začiatku sedemdesiatych rokov niekoľko ruských fyzikov osobitne preskúmalo myšlienku, že existuje niečo medzi stabilným vákuom a nestabilným ne-vákuom: stav podobný vákuu, ktorý sa javí ako stabilný vzhľadom na svoje veľmi dlhé obdobie pred rozpadom. Toto „falošné vákuum“pomáha eliminovať rozpory v teóriách o skorých podmienkach vo vesmíre.
Aj keď bol koncept falošného vákua navrhnutý tak, aby opisoval iba prechod pred Veľkým treskom, nedávny výskum v Higgsovom poli (kvantové silové pole zistené urýchľovačom častíc CERN) naznačuje, že stále môžeme žiť v falošnom vákuu: to, čo sa predtým považovalo za stabilné (najnižšia energia) Higgsov stav nemusí byť najnižší energetický stav.
Propagačné video:
Možnosť, že stabilita nášho vesmíru je veľmi dlhotrvajúcou ilúziou, vyvolala otázku, ako az akého dôvodu by tenké falošné vákuum mohlo zmiznúť. Jedna odpoveď je z dôvodu „ničovej bubliny“.
Bublina z ničoho nie je jedným z príkladov „časopriestorovej bubliny“, kde časopriestor má rôzne vlastnosti vnútri a mimo bubliny. Ak sa v priestore falošného vákua vytvorí spontánne bublina ničoho, potom rastie a nakoniec absorbuje celý vesmír.
Ale prečo sa ešte nevytvorila bublina? Odpoveď spočíva v teórii strún, populárnom a úspešnom kandidátovi na titul „teória všetkého“, ktorý opisuje drobné reťazce s vlastnosťami, ktoré postrádajú iné základné častice. Reťazce majú najmä oscilačný stav, ktorý vysvetľuje kvantovú gravitáciu. Inými slovami, teória kombinuje javy v kvantovej fyzike s účinkami gravitačných polí. Preto je teória strún tak populárna.
Matematika teórie strún funguje iba v prípade, že existujú viac ako štyri dimenzie: tri priestorové dimenzie, časová dimenzia a potom mnoho ďalších dimenzií, ktoré sú také malé, že ich nemožno zistiť - sú pevne komprimované a skryté a vyvodzujú sa čisto matematicky.
Podľa tejto matematiky sa za 4D spacetime nevytvoria žiadne bubliny. Ich miesto je iba v „nerovnomernom“viacrozmernom časopriestore.
Inými slovami, ako poznamenáva český strunový teoretik Lubos Motl, bublina ničoho nie je nebezpečná, pretože ak by sa to malo stať, muselo sa to už stať.
Týmto spôsobom sa nemusíme báť, že bublina prehltne celú časopriestor. Ale ak premýšľate, ako vesmír vyzeral pred Veľkým treskom, určite stojí za to študovať teóriu bublín nič bližšie.
Kirill Panov