Ett Hål I Verkligheten Kan I Teorin Förstöra Universum - Alternativ Vy

Ett Hål I Verkligheten Kan I Teorin Förstöra Universum - Alternativ Vy
Ett Hål I Verkligheten Kan I Teorin Förstöra Universum - Alternativ Vy

Video: Ett Hål I Verkligheten Kan I Teorin Förstöra Universum - Alternativ Vy

Video: Ett Hål I Verkligheten Kan I Teorin Förstöra Universum - Alternativ Vy
Video: ТАЙМЛАПС БУДУЩЕГО: Путешествие к концу времени (4K) 2024, Maj
Anonim

Universumet kanske äter sig upp på insidan, men oroa dig inte: fysiker som studerar detta fenomen, kallad "rumsperiodförfall", tycker att det är osannolikt.

Tanken på att universum i vissa utvecklingsscenarier skulle förstöras helt av en expanderande ingenting bubbla har inte återkallats sedan 1982, då teoretisk fysiker Witten presenterade möjligheten till självkritik av universum i tidskriften Nuclear Physics. Han skrev: "Ett hål bildas spontant i rymden och expanderar snabbt till oändligheten och absorberar allt som kan uppstå på vägen."

Med tanke på att en bubbla av ingenting förstörde universum antingen 13 miljarder år före publiceringen av artikeln, eller 38 år senare, skulle det vara rimligt att inte uppmärksamma sådana teorier. Men tre fysiker från universitetet i Oviedo i Spanien och Uppsala universitet i Sverige hävdar att vi kan dra nytta av idén om en allkonsumtion, universum-förstörande bubbla.

Att vårt universum mestadels är vakuum är en av orsakerna till att det finns i ett relativt stabilt tillstånd. I kvantfältteorin, som kopplar kvantfysik och rymdtidens dynamik, förstås vakuum som det minsta möjliga energitillståndet.

"Upphetsade" kvanttillstånd med energier över vakuumtillståndet håller inte länge och har en tendens att snabbt lugna ner till lägre energitillstånd genom att avge fotoner. Vakuumet har å andra sidan inga lägre energitillstånd till vilka man kan fortsätta att förfalla och finns därför i ett stabilt tillstånd.

Eftersom de flesta av vårt universum är i ett vakuum, i ett tillstånd av minimal energi, behöver vi inte oroa oss för rymdtidens förfall. Men i teoretisk fysik har sådana antaganden ingen plats.

I början av 1970-talet undersökte flera ryska fysiker var och en idén om att det finns något mellan ett stabilt vakuum och ett instabilt icke-vakuum: ett vakuumliknande tillstånd som verkar vara stabilt på grund av dess mycket långa före förfall. Detta "falska vakuum" hjälper till att eliminera inkonsekvenser i teorier om tidiga förhållanden i universum.

Medan begreppet ett falskt vakuum endast har föreslagits för att beskriva övergången före Big Bang, tyder nyligen på forskning om Higgs-fältet (det kvantkraftsfält som detekterats av CERNs partikelaccelerator) att vi fortfarande kan leva i ett falskt vakuum: vad som tidigare ansågs stabilt (den lägsta energin) Higgs-tillståndet kanske inte är det lägsta energitillståndet.

Kampanjvideo:

Möjligheten att stabiliteten i vårt universum är en mycket långsiktig illusion har väckt frågan om hur och av vilken anledning ett tunt falskt vakuum kan försvinna. Ett svar är på grund av "inget bubbla".

En bubbla från ingenting är ett exempel på en "rymd-tidbubbla", där rymd-tid har olika egenskaper inom och utanför bubblan. Om en bubbla av ingenting bildas spontant i rymden av ett falskt vakuum, kommer den att växa och i slutändan absorbera hela universumet.

Men varför har inget bubbla bildats ännu? Svaret ligger i strängteori, en populär och framgångsrik kandidat för titeln "teori om allt", som beskriver små strängar med egenskaper som andra grundläggande partiklar saknar. I synnerhet har strängar ett oscillerande tillstånd som förklarar kvanttyngd. Med andra ord, teorin kombinerar fenomen i kvantfysik med effekterna av gravitationsfält. Det är därför strängteorin är så populär.

Strängteoriens matematik fungerar bara om det finns fler än fyra dimensioner: tre rumsliga dimensioner, en temporär dimension och sedan många andra dimensioner som är så små att de inte kan upptäckas - de är tätt komprimerade och dolda och dras rent matematiskt.

Enligt denna matematik kommer inget bubblor att bildas i 4D-rymdtid. Deras plats ligger bara i den "ojämna" flerdimensionella rymdtiden.

Med andra ord, som den tjeckiska strängteoretikern Lubos Motl konstaterar, är en bubbla av ingenting farlig, för om den skulle hända måste den redan ha hänt.

På så sätt behöver vi inte oroa oss för att bubblan sväljer upp hela rymden. Men om du undrar hur universum såg ut före Big Bang, är det definitivt värt att studera teorin om bubblor ingenting närmare.

Kirill Panov