- Czym jest pole Higgsa i jak wpływa na strukturę wszechświata?
- Jakie znaczenie ma zjawisko tunnelingu kwantowego?
- Co odkrycie bozonu Higgsa mówi o możliwości zaniku próżni?
- Jak naukowcy oszacowali czas do ewentualnego zaniku próżni kosmicznej?
- Jakie są najnowsze szacunki dotyczące czasu zaniku próżni kosmicznej i jakie badania to wykazały?
Kluczowy element struktury wszechświata
Fizycy definiują próżnię kosmiczną jako zestaw wartości domyślnych dla pól kwantowych, które wypełniają przestrzeń. Jednym z takich pól jest pole Higgsa, które kontroluje masę fundamentalnych cząstek, takich jak elektrony i kwarki. To pole różni się od innych, ponieważ jego wartość domyślna nie wynosi zera. Zmiana wartości pola Higgsa może spowodować drastyczne zmiany w masach cząstek. Jeśli wartość ta spadnie do zera, cząstki takie jak elektrony staną się bezmasowe, co miałoby ogromne konsekwencje dla całego wszechświata.
Proces kwantowy i zagrożenie dla wszechświata
Jednym z niebezpieczeństw związanych z polem Higgsa jest zjawisko tunnelingu kwantowego, które pozwala polu przeskoczyć do nowej, niższej wartości energii, nawet jeśli nie ma wystarczającej energii, by pokonać pośrednie ustawienia. To mogłoby prowadzić do zmiany obecnej definicji pustej przestrzeni w kosmosie, co z kolei mogłoby spowodować zanik próżni. Odkrycie cząstki zwanej bozonem Higgsa w 2012 roku w Wielkim Zderzaczu Hadronów pozwoliło na dokładniejsze zrozumienie tych procesów. Okazało się, że kształt krzywej energii związanej z polem Higgsa może sugerować istnienie niższego stanu energetycznego, do którego pole mogłoby się przemieścić.
Nieuchronny, ale odległy zanik wszechświata
Choć zjawisko zaniku próżni wydaje się nieuniknione, naukowcy szacują, że do jego wystąpienia mogłoby dojść dopiero za 10^790 lat. Niedawne badania fizyków ze Słowenii wykazały, że ten czas mógłby być nawet o 10 000 razy krótszy, jednak nadal jest to okres, który przekracza czas istnienia wszechświata od Wielkiego Wybuchu. Pomimo tych odkryć, perspektywa końca wszechświata poprzez zanik próżni pozostaje odległa i nie zagraża nam w dającej się przewidzieć przyszłości.
Przypisy:
Źródło: Wired