Ученые в лабораторных условиях воспроизвели квантовый процесс, который теоретически может привести к мгновенному изменению физических законов и разрушению всей материи.
Исследователи из Университета Цинхуа в Пекине провели эксперимент, посвященный одному из самых катастрофических сценариев конца Вселенной — распаду ложного вакуума. Результаты работы опубликованы в научном журнале Physical Review Letters.
Согласно этой теории, текущее состояние Вселенной может быть не абсолютно стабильным, а лишь временным. В любой момент в пространстве может самопроизвольно возникнуть участок истинного вакуума — состояния с более низким уровнем энергии. Появившийся пузырь начнет расширяться почти со скоростью света, постепенно вытесняя предшествующее состояние пространства.
Такой переход способен кардинально изменить основные свойства материи и физические законы. В результате привычные структуры могут исчезнуть: атомы, звезды, планеты и все формы жизни будут разрушены. Человечество не сможет подготовиться к катастрофе или пережить её, так как граница нового состояния пространства будет распространяться быстрее любого возможного предупреждения.
Для проверки теоретической модели китайские физики использовали атомы Ридберга. Это атомы, у которых электроны находятся на крайне больших расстояниях от ядра. Ученые организовали их в кольцевую структуру, чередуя частицы с противоположными спинами, а затем с помощью лазерного воздействия перевели систему в энергетически невыгодное состояние. Оно стало лабораторной моделью ложного вакуума.
После этого исследователи наблюдали за переходом атомной системы в более устойчивое состояние. Наблюдения продемонстрировали, что интенсивность лазерного воздействия оказывает влияние на скорость этого процесса.
Полученные результаты также показывают, что квантовые переходы могут происходить спонтанно, без каких-либо очевидных предварительных признаков. Это соответствует одному из ключевых свойств гипотетического распада вакуума: если подобный процесс начнет происходить в космосе, остановить распространяющуюся границу или опередить её с помощью сигнала будет невозможно.
Тем не менее, эксперимент не указывает на приближение конца света. Ученые воспроизвели отдельные аспекты квантового процесса на контролируемой системе атомов, а не сам механизм гибели Вселенной. Кроме того, на сегодняшний день отсутствуют доказательства того, что наше пространство находится в состоянии ложного вакуума.
Фото: hi-tech.mail.ru