РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Дыра в ткани реальности, в теории, может уничтожить Вселенную

Вселенная, возможно, съедает себя изнутри, но не волнуйтесь: физики, изучающие данное явление, называемое «распад пространства-времени», считают, что это маловероятно.
Дыра в ткани реальности, в теории, может уничтожить Вселенную
NASA

Идея, что в некоторых сценариях развития Вселенная будет полностью разрушена расширяющимся пузырем ничего, не вспоминалась с 1982 года, когда физик-теоретик Виттен представил возможность самоедства Вселенной в журнале Nuclear Physics. Он писал: «Дыра самопроизвольно образуется в пространстве и быстро расширяется до бесконечности, поглощая все, что может встретиться на пути».

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Учитывая, что пузырь из ничего не разрушил Вселенную ни за 13 миллиардов лет до публикации стати, ни 38 лет спустя, было бы разумно не обращать внимания на подобные теории. Но три физика из Университета Овьедо в Испании и Университета Уппсалы в Швеции утверждают, что мы можем извлечь пользу из идеи всепоглощающего, разрушающего Вселенную пузыря.

То, что наша Вселенная в основном состоит из вакуума, является одной из причин, по которой она существует в относительно стабильном состоянии. В квантовой теории поля, которая связывает квантовую физику и динамику пространства-времени, вакуум понимается как минимально возможное энергетическое состояние.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

«Возбужденные» квантовые состояния с энергией выше вакуумного состояния длятся недолго и имеют особенность быстро успокаиваться до более низких энергетических состояний, испуская фотоны. Вакуум же не имеет более низких энергетических состояний, до которых можно продолжать распасться, и поэтому существует в стабильном состоянии.

Поскольку большая часть нашей вселенной находится в вакууме, в состоянии минимальной энергии, нам не нужно беспокоиться о распаде пространства-времени. Однако в теоретической физике подобным предположениям не место.

В начале 1970-х годов несколько российских физиков по отдельности исследовали идею о том, что между устойчивым вакуумом и нестабильным невакуумом есть нечто среднее: вакуумоподобное состояние, которое кажется стабильным из-за очень длительного периода существования до распада. Этот «ложный вакуум» помогает устранить несоответствия в теориях о ранних условиях во Вселенной.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Хотя концепция ложного вакуума была предложена для описания только переходного периода до Большого взрыва, недавние исследования в области поля Хиггса (квантовое силовое поле, обнаруживаемое ускорителем частиц ЦЕРН) предполагают, что мы все еще можем жить в ложном вакууме: то, что раньше считалось стабильным (с наименьшей энергией) состоянием поля Хиггса, может не являться состоянием с самой низкой энергией.

Возможность того, что стабильность нашей Вселенной является очень продолжительной иллюзией, заставила задаться вопросом, как и по какой причине может исчезнуть тонкий ложный вакуум. Один из ответов — из-за «пузыря ничего».

Пузырь из ничего — один из примеров «пузыря пространства-времени», где пространство-время обладает различными свойствами внутри и за пределами пузыря. Если в пространстве ложного вакуума спонтанно образуется пузырь из ничего, то он будет расти, и в конечном итоге поглотит всю Вселенную. 

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Но почему пузырь ничего до сих пор не сформировался? Ответ следует искать в теории струн — популярном и успешном кандидате на звание «теории всего», которая описывает крошечные струны со свойствами, которых нет у других фундаментальных частиц. В частности, струны имеют колебательное состояние, которое объясняет квантовую гравитацию. Другими словами, теория объединяет явления в квантовой физике с эффектами гравитационных полей. Поэтому теория струн так популярна.

Математика теории струн работает только в том случае, если существует более четырех измерений: три пространственных измерения, временное измерение, а затем множество других измерений, которые настолько малы, что их невозможно обнаружить — они плотно сжаты и скрыты и выведены исключительно математически. 

Согласно этой математике, пузыри ничего не будут образовываться в четырехмерном пространстве-времени. Их место только в «неровном» многомерном пространстве-времени.

Другими словами, как замечает чешский теоретик струн Лубос Мотл, пузырь из ничего не опасен, потому что, если это должно было случиться, это должно было уже случиться.

Таким образом, нам не нужно беспокоиться о том, что пузырь ничего поглотит все пространство-время. Но если вам интересно, как выглядела Вселенная до Большого взрыва, то, безусловно, стоит изучить теорию пузырей ничего внимательнее.

Oe Ai
Oe Ai 10 Марта 2020, 13:11
Дыра скорее всего не возникает самопроизвольно, а это результат нарушения - парадокса-времени, но проявляться может в любой точке Вселенной, хотя скорее всего локально и чёрная дыра сдерживает распространение нарушения "неизвестной Вселенной", где возможно происходит процесс "переигрывания" сюжета, потому что время там возможно изменяет течение, чтобы как раз всю логику процесса привести в норму. Вот если в Чёрной дыре случится полный П, то тогда будет пузырь, он схлопнет всё и сразу,  может начнётся новый Взрыв, может нет - хз.
SergA
SergA 06 Марта 2020, 23:46
Поток сознания.
SergA
SergA 06 Марта 2020, 23:48
«Полный бред ... в реальном физическом мире не существует такого явления, как "пространство-время" ...» И давно это у Вас?
Антон Троян
Антон Троян 06 Марта 2020, 20:53
Полный бред ... в реальном физическом мире не существует такого явления, как "пространство-время" ... такая связка невозможна на физическом уровне, так как каждая из частей данной связки имеет иную размерность ... так для пространства предусмотрена размерность - объем, а для времени размерность - часы ... кроме того в реальном физическом мире так же не существует такого понятия, как время, так как за единицу измерения времени принята не физическая величина, а ПРОЦЕСС ... иными словами время это псевдо-физическая величина для сравнения изменяющихся процессов и не более того
Загрузка статьи...