Vesmír, ako ho poznáme, môže v akomkoľvek momente skončiť: Vedci simulovali jeden z apokalyptických scenárov
Rozpad falošného vákua je hypotéza, podľa ktorej sa môže vesmír kedykoľvek prehodiť do nového stavu, ktorý nepodporuje život.
Pred približne 50 rokmi sa objavila hypotéza, podľa ktorej sa vesmír nachádzal v stave takzvaného “falošného vákua”. Prakticky povedané, vesmír sa síce javí stabilne, no kedykoľvek môže podľa hypotézy preskočiť do pravého vákua, čo by spôsobilo katastrofickú zmenu v celom vesmíre.
Experti uvažujú o teórii falošného vákua, no je nesmierne ťažké predpovedať časovú os toho, kedy by sa mohol vesmír prehodiť do svojho pravého stavu. Predpokladajú ale, že ak má tento proces nastať, mohol by prebiehať naprieč miliónmi rokov. Výskumníci z University of Leeds sa vo svojej novej práci pozreli lepšie na proces rozpadu falošného vákua a viac stôp ohľadom tejto záhady našli v kvantovom svete.
“Rozpad falošného vákua je proces, počas ktorého by vesmír absolútne zmenil svoju štruktúru. Fundamentálne konštanty by sa mohli okamžite zmeniť a svet ako ho poznáme, by spadol ako domček z karát. Čo potrebujeme sú kontrolované experimenty, ktoré nám dovolia pozorovať tento proces a určiť časovú škálu jeho priebehu,” vyjadril sa vedúci štúdie, profesor Zlatko Papic.
Proces, ktorý znamená koniec vesmíru, ako ho poznáme
Nová štúdia predstavuje výrazný krok vpred, čo sa týka pochopenia kvantovej dynamiky. Okrem existenčných otázok nás ale vie posunúť vpred aj v oblasti kvantových počítačov, ktoré by výkonom výrazne prekonávali aj konvenčné superpočítače. Presnejšie sa práca rozhodla pochopiť jednu z hlavných záhad rozpadu falošného vákua, a to základný mechanizmus, ktorý by tento proces odštartoval a poháňal.
Vedci využili simulácie na napodobňovanie správania bublín vo falošnom vákuu. Tieto bubliny sa správajú podobne ako bubliny, ktoré vznikajú vo vriacej vode. Štúdia popisuje vznik, interakcie a šírenie týchto bublín a ako tieto procesy môžu odštartovať rozpad falošného vákua.
“Hovoríme o fenoméne, ktorý vieme porovnať s horskou dráhou, ktorá má niekoľko nižších bodov, no len jeden najnižší bod, ktorý sa nachádza na zemi. Ak je to tento prípad, potom kvantová mechanika dovolí vesmíru v určitom momente preskočiť do stavu pravého vákua, teda najnižšej možnej energie. Tento proces by odštartoval apokalypsu,” vysvetľuje spoluautor výskumu, doktor Jean-Yves Desaules.
Prostredníctvom kvantovej fyziky dokázali vedci pozorovať mimoriadne komplexný “tanec” bublín a pozorovali v reálnom čase, ako tieto bubliny vznikajú, rastú a interagujú. Štúdia odhalila, že tieto dynamiky nie sú izolovanými udalosťami. Celý proces zahŕňa komplexné interakcie a tie zahŕňajú to, ako menšie bubliny ovplyvňujú väčšie. Tieto interakcie sa mohli objaviť prvé okamihy po veľkom tresku.
Neprehliadni
Ako by mohol vyzerať rozpad falošného vákua
Ako sme spomenuli na začiatku, už dekády sa vedci debatujú, či môže rozpad falošného vákua vôbec nastať a ak áno, ako dlho by tento proces trval. Sú to mimoriadne komplikované otázky, no autori tejto štúdie našli jednoduchšie otázky, na ktoré dokázali nájsť odpoveď.
Experiment zahŕňal 5564 qubitov, alebo kvantových bitov. Ide o základnú jednotku kvantovej výpočtovej technológie. Qubity umiestnili do špecifických konfigurácií reprezentujúcich falošné vákuum. Opatrným kontrolovaním systému dokázali výskumníci spustiť rozpad falošného vákua v simulácii spôsobom, aký opisuje hypotéza. V rámci experimentov vedci študovali jednodimenzionálny model, no predpokladajú, že dokážu simulovať aj 3D verzie. Autori štúdie hovoria, že potrebujú systémy, ktoré by im dovolili simulovať tieto procesy. Rozpad falošného vákua môže prebiehať na kozmických škálach, čo predstavuje milióny, pokojne aj miliardy rokov.
Hypotézy o konci vesmíru a sveta, ako ho poznáme, znejú síce morbídne, no predstavujú veľmi dôležitý odbor vedy. Rovnako ako je dôležité vedieť ako vesmír začal, tak je dôležité pochopiť aj spôsoby, ako môže skončiť. Momentálne existuje hneď niekoľko hypotéz, ktoré nám hovoria o možných koncoch vesmíru. Viac sa o nich môžeš dozvedieť v tomto článku.
