Universul nostru instabil: Why the False Vacuum Could Be Our End

Chiar înainte ca bosonul Higgs să fie descoperit în urmă cu aproape exact șapte ani, acesta fusese deja poreclit particula lui Dumnezeu. Acest lucru se datorează faptului că cea mai recentă adăugire la modelul standard al fizicii particulelor ne-a semnalat, de asemenea, existența câmpului Higgs – o substanță invizibilă și totuși omniprezentă în tot spațiul. Noi îl locuim chiar și acum, înconjurați de energia sa diferită de zero care atribuie particulelor masa lor. Fotonii, electronii, quarcii și toate celelalte particule elementare care alcătuiesc lumea noastră își obțin masa din interacțiunea lor cu câmpul Higgs. Cu cât este mai mare rezistența pe care o întâmpină particula în timp ce se deplasează prin câmp, cu atât mai mare va fi masa particulei. Un neutrino, de exemplu, se deplasează mai ușor prin câmpul Higgs decât un lepton tau și, prin urmare, masa sa va fi mai mică decât cea a leptonului tau. Masa particulelor este un factor important în determinarea legilor fizicii noastre. Ea dictează modul în care totul interacționează și ce chimie poate avea loc în întinderea rece și tulbure a spațiului.

Se pare, așadar, că ar trebui să fim recunoscători bosonului Higgs pentru că are proprietățile pe care le are. Masa sa permite existența vieții – a noastră, a stelelor și a galaxiilor lăptoase și rotitoare. Orice modificare a masei bosonului ar putea însemna că atomii s-ar micșora sau nucleele s-ar dizolva, lăsând hidrogenul ca unic element care să pătrundă în spațiu. Dar tot acest număr este cel care ne pune într-o situație periculoasă. Nu numai că dă naștere uneia dintre cele mai mari catastrofe din întreaga fizică, dar ne spune că ceea ce noi considerăm a fi un univers stabil și durabil ar putea dispărea în orice moment. Dispărut într-o fracțiune de secundă. Și, ei bine, am fi, de asemenea, neputincioși să o oprim.

Masa Bosonului Higgs. Catastrofa apare din cauza diferenței uriașe dintre energia prezisă a vidului și măsurătorile sale reale. Dacă se datorează vidului, energia întunecată cântărește 10-⁸ erg/cm³, dar ar trebui, în teorie, să cântărească 10¹¹² erg/cm³. Acest lucru înseamnă că energia vidului ar trebui să fie de 10¹²⁰ ori mai mare decât este.

Toate lucrurile din univers doresc să fie stabile. Pentru a face acest lucru, trebuie să treacă de la stări de energie superioară la ceea ce se numește „stări de bază”, în care are cea mai mică cantitate de energie posibilă. Orice obiect cu multă energie dorește să renunțe la această energie pentru a deveni stabil. Particulele elementare menționate anterior sunt create atunci când există excitații (sau unde) în câmpurile cuantice. Se spune că câmpurile cuantice se află în starea de vid atunci când sunt la cea mai mică energie posibilă. Dacă toate câmpurile cuantice din spațiu se află în starea lor de vid și, prin urmare, nu mai pot pierde energie, universul este stabil. Particulele fundamentale își păstrează aceleași proprietăți, iar legile fizicii noastre sunt valabile. Și, deși măsurarea energiei și a stărilor de vid din câmpurile cuantice este un proces destul de complicat, oamenii de știință cred că majoritatea câmpurilor se află în stările lor stabile de vid.

Toate cu excepția unuia.

Câmpurile Higgs se crede că se află într-o stare metastabilă, ceea ce înseamnă că, deși nu suferă în prezent nicio schimbare, nici nu se preconizează că se va afla la cel mai scăzut nivel de energie. Este un vid fals cu o mulțime de energie potențială. Amenințarea pe care se bazează tot ceea ce știm.

Cercetătorii de la CERN au descoperit o a doua stare posibilă a câmpului, pe care au numit-o câmpul Higgs ultradens. Și cu siguranță ar fi dens – de miliarde de ori mai dens decât este în prezent. Dacă măcar un singur punct din spațiu s-ar prăbuși în acest nivel energetic inferior, ar declanșa răspândirea descompunerii vidului peste tot, trimițând o sferă pedepsitoare a adevăratului vid stabil pentru a consuma întregul univers. Nici măcar nu am fi capabili să vedem cum se apropie sfârșitul nostru, deoarece s-ar deplasa cu viteza luminii. Spațiul și-ar elibera energia potențială, aruncând totul în interiorul sferei în legi ale fizicii noi și de nerecunoscut. Ar apărea o lume atât de ciudată încât nici măcar nu putem începe să ne-o imaginăm. Probabil că nu ar fi primitoare pentru viață.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.