Вселената може да се изяжда отвътре, но не се притеснявайте: физиците, изучаващи това явление, наречено „разпад на космическото време“, смятат, че е малко вероятно.
Идеята, че в някои сценарии за развитие вселената ще бъде напълно унищожена от разширяващ се балон, не е припомнена от 1982 г., когато теоретичният физик Виттен представя възможността за самокритичност на Вселената в списанието „Ядрена физика“. Той пише: „Дупка спонтанно се образува в пространството и бързо се разширява до безкрайността, поглъщайки всичко, което може да се случи по пътя“.
Като се има предвид, че балон от нищо не е унищожил Вселената или 13 милиарда години преди публикуването на статията, или 38 години по-късно, би било разумно да не се обръща внимание на подобни теории. Но трима физици от университета в Овиедо в Испания и университета в Упсала в Швеция твърдят, че можем да се възползваме от идеята за всепоглъщащ, унищожаващ вселената балон.
Фактът, че нашата Вселена е най-вече вакуум, е една от причините да съществува в сравнително стабилно състояние. В теорията на квантовите полета, която свързва квантовата физика и динамиката на космическото време, вакуумът се разбира като минимално възможно енергийно състояние.
"Възбудените" квантови състояния с енергии над вакуумното състояние не траят дълго и имат склонност бързо да се успокоят до по-ниски енергийни състояния чрез излъчване на фотони. Вакуумът, от друга страна, няма по-ниски енергийни състояния, до които човек може да продължи да се разпада, и следователно съществува в стабилно състояние.
Тъй като по-голямата част от нашата Вселена е във вакуум, в състояние на минимална енергия, няма нужда да се притесняваме за разпадането на космическото време. В теоретичната физика обаче тези предположения нямат място.
В началото на 70-те години няколко руски физици отделно проучиха идеята, че има нещо между стабилен вакуум и нестабилен невакуум: състояние, подобно на вакуум, което изглежда стабилно поради много дългия си период на разпад. Този "фалшив вакуум" помага да се премахнат несъответствията в теориите за ранните състояния във Вселената.
Въпреки че концепцията за фалшив вакуум е предложена да опише само прехода преди Големия взрив, последните проучвания в полето Хигс (полето на квантовата сила, открито от ускорителя на частици на CERN) показват, че все още можем да живеем във фалшив вакуум: това, което по-рано се смяташе за стабилно (най-ниска енергия) състояние на Хигс може да не е най-ниското енергийно състояние.
Промоционално видео:
Възможността стабилността на нашата Вселена да е много дългосрочна илюзия повдигна въпроса как и по каква причина може да изчезне тънък фалшив вакуум. Един от отговорите е заради „нищо балонче“.
Балонът от нищото е един пример за „балон пространство-време“, където пространството-време има различни свойства вътре и извън балона. Ако балон от нищо спонтанно се образува в пространството на фалшив вакуум, тогава той ще расте и в крайна сметка ще погълне цялата Вселена.
Но защо все още не се е образувал нищо балонче? Отговорът се крие в теорията на струните, популярен и успешен кандидат за титлата „теория на всичко“, която описва малки низове със свойства, които липсват други основни частици. По-специално струните имат колебателно състояние, което обяснява квантовата гравитация. С други думи, теорията съчетава явления в квантовата физика с ефектите на гравитационните полета. Ето защо теорията на струните е толкова популярна.
Математиката на теорията на струните работи само ако има повече от четири измерения: три пространствени измерения, времево измерение и след това много други измерения, които са толкова малки, че не могат да бъдат открити - те са плътно компресирани и скрити и се извеждат чисто математически.
Според тази математика в 4D пространствено време няма да се образуват нищо балончета. Тяхното място е само в "неравномерното" многоизмерно пространство-време.
С други думи, както отбелязва чешкият теоретик на струните Любос Мотл, балон от нищо не е опасен, защото ако това се случи, сигурно вече се е случило.
По този начин не е нужно да се притесняваме, че балонът поглъща цялото пространство. Но ако се чудите как е изглеждала Вселената преди Големия взрив, то определено си струва да изучите теорията за мехурчетата нищо по-отблизо.
Кирил Панов