Китайські вчені змоделювали те, що фізики вважають "кінцем" Всесвіту

Фізики вважають, що в космосі існує крихітна бульбашка, яка може розширитися і знищити все на своєму шляху. Цей гіпотетичний квантовий сценарій називають "розпадом хибного вакууму", і протягом майже півстоліття він залишається однією з найтривожніших ідей у теоретичній фізиці.

Як пише South China Morning Post, вчені з Університету Цінхуа заявляють, що їм вдалося відтворити основний механізм цього явища. У цьому їм допоміг програмований квантовий симулятор.

У ході експерименту вчені змоделювали, як метастабільний "розпад хибного вакууму" може переходити у стан істинного вакууму з нижчою енергією за допомогою виключно квантових ефектів, викликаючи утворення та розширення руйнівних вакуумних бульбашок.

За словами фізиків, це дослідження не передбачає, що світ ось-ось зруйнується. Навпаки, вони заявляють, що їхні висновки забезпечують рідкісний експериментальний міст між абстрактною квантовою теорією поля та керованою квантовою матерією.

Фізик-теоретик Ван Сяо, який є автором дослідження, розповів, що команда спостерігала зародження та розширення бульбашок істинного вакууму.

У виданні нагадали, що гіпотеза "розпаду хибного вакууму" вперше була сформульована в 1970-х роках фізиком Сіднеєм Коулманом. Вона передбачає, що квантові флуктуації можуть одного разу викликати вибух, порівнянний за потужністю з ядерною бомбою, а за масштабом – з Всесвітом.

Команда вчених з Університету Цінхуа побудувала одновимірне кільце високозбуджених атомів рубідію-87 у стані Рідберга. Атоми природним чином сформували два вироджені антиферомагнітні стани. Потім дослідники використовували лазери з індивідуальною адресацією, щоб підвищити енергію одного зі станів, перетворивши його на штучний "хибний вакуум", тоді як інший став істинним вакуумом.

У виданні додали, що лазери глобального збудження ввели квантові флуктуації, які призвели до розпаду системи зі стану "хибного вакууму" в справжній вакуум. За деякими оцінками, час такого розпаду становить понад один квадрильйон (10 у 105-му ступені) років.

Ван Сяо підкреслив, що дослідження його команди не дає відповіді на питання, чи справді Всесвіт існує в "хибному вакуумі". Також їхня робота не визначає фактичний час розпаду.

Раніше астрономи за допомогою супертелескопа NASA James Webb створили неймовірно детальну карту "космічної павутини". Вона показує, як саме галактики з'єднувалися та змінювалися протягом 13,7 мільярда років.

Роботу очолили вчені з Каліфорнійського університету в Ріверсайді. Вони використовували дані проєкту COSMOS-Web – це найбільше дослідження, яке коли-небудь проводив телескоп. Команда повідомила, що змогла сфотографувати ділянку неба розміром з три повні Місяці.