Fizikams pirmą kartą pavyko atkurti kvantinį procesą, galintį sunaikinti Visatą

Mokslininkai laboratorijoje atkūrė kvantinį procesą, kuris teoriškai galėtų akimirksniu pakeisti visatos būseną ir perrašyti fizikos dėsnius. Nors visata šiandien atrodo stabili, fizikai neatmeta galimybės, kad tai gali būti tik laikina „ramybės būsena“, kuri tam tikromis sąlygomis gali netikėtai subyrėti. Eksperimente panaudota speciali atomų sistema, leidusi imituoti vadinamąjį „klaidingo vakuumo skilimą“ (angl. False Vacuum Decay) – scenarijų, kuriame erdvė pereina į stabilesnę, bet radikaliai kitokią būseną. Toks perėjimas galėtų išplisti šviesos greičiu ir paveikti visą visatą, rodo tyrimas, publikuotas žurnale „Physical Review Letters“.

Blogiausią scenarijų išbandė simuliacijoje

Tsinghua universiteto (Kinija) mokslininkai išbandė vieną ekstremaliausių fizikos scenarijų – vadinamąjį klaidingo vakuumo skilimą. Pagal šią idėją mūsų visata gali būti tik laikinoje būsenoje, kuri teoriškai gali „persijungti“ į stabilesnę – ir tuomet viskas pasikeistų iš esmės.

Kad tai patikrintų, mokslininkai nesinaudojo tikra visata, o sukūrė mažą modelį laboratorijoje. Vietoje erdvės jie naudojo specialius, stipriai sužadintus Rydbergo atomus, kuriuos išdėstė žiedo forma ir valdė lazeriais.

Tuomet tyrėjai šią sistemą „pastūmė“ taip, kad ji galėtų egzistuoti dviejose būsenose – laikinoje ir stabilesnėje. Paprastai tariant, tai primena kamuoliuką, kuris guli mažesnėje duobėje, bet gali „peršokti“ į gilesnę.

Svarbiausia, ką jie pastebėjo – tas perėjimas nevyksta iš karto visoje sistemoje. Pirmiausia atsiranda mažas pokytis vienoje vietoje, o tada jis ima plėstis į šalis, tarsi burbulas. Jei toks „burbulas“ pasiekia tam tikrą dydį, jis nebesustoja ir toliau plečiasi.

Būtent toks mechanizmas ir laikomas pagrindiniu klaidingo vakuumo skilimo požymiu. Eksperimente jis pasireiškė taip, kaip prognozuoja kvantinė teorija – pokytis prasideda lokaliai ir plinta, o jo greitis priklauso nuo sąlygų.

Kodėl tai svarbu fizikai

Šis darbas svarbus tuo, kad leidžia eksperimentiniu būdu tirti reiškinį, kuris iki šiol buvo beveik vien teorinis. Dėl šios priežasties tokie eksperimentai padeda suprasti, kaip kvantiniai procesai gali veikti didesniuose masteliuose. Tai ypač svarbu bandant sujungti kvantinę fiziką ir reliatyvumo teoriją – dvi sritis, kurios iki šiol sunkiai suderinamos vienoje sistemoje.

Ir nors pats eksperimentas nepateikia visiškai naujų šio reiškinio savybių, jis pirmą kartą patvirtina, kad teoriniai modeliai tiksliai aprašo, kaip toks procesas turėtų vykti realybėje.

Ar tai reiškia realią grėsmę

Nors pats scenarijus skamba dramatiškai, mokslininkai pabrėžia, kad tai yra modeliavimas, o ne prognozė. Eksperimentas neparodo, kad toks procesas vyksta ar netrukus įvyks. Vis dėlto svarbiausia žinia yra kita: fizikai jau gali laboratorijoje atkurti reiškinius, kurie dar neseniai buvo tik teoriniai.

TAIP PAT SKAITYKITE: Kokį pasaulio pabaigos scenarijų braižo astronomai: mes jame jau gyvename

Praktiškai tai reiškia, kad mokslininkai vis geriau supranta, kiek „tvirta“ iš tiesų yra realybė, kurioje gyvename. Nors jokios tiesioginės grėsmės nėra, tokie tyrimai padeda atsakyti į vieną esminių klausimų – ar visata yra stabili ilguoju laikotarpiu, ar tik laikina būsena. Būtent šis atsakymas ateityje gali pakeisti tai, kaip suprantame laiką, erdvę ir pačią realybės prigimtį.