Физики не зарегистрировали распад ложного вакуума.

Большинство российских СМИ (но не только) сообщили о том, что учёные якобы зафиксировали распад ложного вакуума. Это говорит о недостаточном понимании ситуации: в действительности первый такой распад был бы катастрофой для всего сущего, а регистрировать его было бы невозможно. Naked Science раскрывает правду о произошедшем.

Автор: Лампрония Аксилиус, Университет Ньюкасла.

Многие российские СМИ далиНовости типа «Физики увидели распад ложного вакуума» оказались неверными. Чтобы понять почему, нужно вспомнить, что такое ложный вакуум. Это гипотетическое состояние в квантовой теории поля, и многие специалисты в области квантовой механики сомневаются в его существовании. Предполагается, что наша Вселенная сейчас находится в таком состоянии.

Различие ложного вакуума от истинного состоит в том, что энергия в нём не находится на минимально возможном уровне, а на субминимальном. Распад ложного вакуума понизит минимальный энергетический уровень в вакууме для нашей Вселенной. По большинству расчетов, такой распад означает мгновенное исчезновение барионной материи. Существуют модели, где распад не уничтожает сразу всю обычную материю, но жизнь такого типа остаётся маловероятной.

Базовое энергетическое состояние Вселенной зависит от потенциала поля Хиггса. Если сейчас Вселенная находится в состоянии с минимальной энергией, вакуум истинный и стабилен. Это значит, что Вселенная может сжиматься или расширяться, но не претерпеть мгновенных кардинальных изменений. В случае если мы находимся в области лишь локального минимума, вакуум ложный, и Вселенная могла бы мгновенно перейти в состояние истинного вакуума, что приведет к гибели всего живого.

В таком случае наблюдение подобного распада практически невозможно: если произойдет, зарегистрировать его будет незачем. Сам факт его возможности крайне маловероятен. Предполагаемое минимальное время до этого события — десять триллионов триллионов триллионов триллионов лет (10 в 58-й степени). Учитывая, что нынешний возраст наблюдаемой Вселенной примерно в триллион триллионов триллионов раз меньше, вероятность подобного события в ближайшее время мала.

Постараются, насколько позволит, изложить научное. работу, опубликованную в журнале Nature PhysicsНе все корректно указали полное название журнала. Проблема в том, что оно не описывает ложный вакуум в квантовомеханическом смысле. Авторы разбирают симуляционную модель перехода из состояния с одной минимальной энергией в состояние с чуть более низкой минимально возможной энергией.

Итальянские учёные провели эксперимент с образованием пузырьков в ферромагнитной сверхтекучей жидкости. До образования пузырьков существовало метастабильное состояние с одной минимальной энергией, после же — другое стабильное состояние (с более низкой энергией). Опыт проводился при температурах на несколько десятых градуса выше абсолютного нуля, но не касался вакуума в физическом смысле, поскольку происходил в среде, насыщенной атомами.

Интересно, что авторы этой работы… Nature PhysicsЧетко обозначили, что речь идет о моделировании квантовых явлений, а не об их непосредственном воспроизведении. прокомментировалЭксперименты с ультрахолодными атомами для моделирования квантовых процессов ранней Вселенной представляют большой интерес в настоящий момент. Теоретик Ян Мосс утверждает, что распад вакуума в случае бозона Хиггса изменил бы законы физики, приведя к событию, которое можно назвать «последней экологической катастрофой».

Из этого видно, что авторы работы не виноваты в том, как странно представили их исследование в СМИ. Авторы осознают, что проводили симуляцию распада ложного вакуума и регистрировали именно эту симуляцию, а не реальный процесс. Ясно им и то, что если бы такое событие случилось в реальной жизни, оно стало бы последним в нашей истории.