Svemir možda jede iznutra, ali ne brinite: fizičari koji proučavaju ovaj fenomen, nazvan "propadanje prostora", misle da je malo vjerovatno.
Ideja da bi se u nekim razvojnim scenarijima svemir potpuno uništio mjehurićem koji se širi, nije se prisjećala od 1982. godine, kada je teorijski fizičar Witten u časopisu Nuclear Physics predstavio mogućnost samokritike svemira. Napisao je: "Rupa se spontano formira u prostoru i brzo se širi do beskonačnosti, upijajući sve što se može pojaviti na putu."
S obzirom da je mjehurić ničega uništio svemir bilo 13 milijardi godina prije objave članka, ili 38 godina kasnije, bilo bi razumno ne obraćati pažnju na takve teorije. Ali tri fizičara sa Sveučilišta Oviedo u Španjolskoj i Sveučilišta Uppsala u Švedskoj tvrde da bismo mogli imati koristi od ideje o sveprožimajućem mjehuriću koji uništava svemir.
Činjenica da je naš svemir uglavnom vakuum jedan je od razloga da postoji u relativno stabilnom stanju. U teoriji kvantnog polja, koja povezuje kvantnu fiziku i dinamiku svemirskog vremena, vakuum se shvaća kao minimalno moguće energetsko stanje.
"Uzbuđena" kvantna stanja s energijama iznad stanja vakuuma ne traju dugo i imaju tendenciju brzo smirivanja u niža energetska stanja emitiranjem fotona. Vakuum, s druge strane, nema niža energetska stanja u koja čovjek može nastaviti propadati i zbog toga postoji u stabilnom stanju.
Kako je većina našeg svemira u vakuumu, u stanju minimalne energije, ne trebamo brinuti o propadanju svemirskog vremena. Međutim, u teorijskoj fizici takvim pretpostavkama nema mjesta.
Početkom 1970-ih nekoliko ruskih fizičara zasebno je istraživalo ideju da postoji nešto između stabilnog vakuuma i nestabilnog ne-vakuuma: stanje nalik vakuumu, koje se čini stabilnim zbog svog dugog razdoblja prije raspada. Ovaj „lažni vakuum“pomaže u uklanjanju nedosljednosti u teorijama o ranim uvjetima u svemiru.
Dok je koncept lažnog vakuuma predložen samo za opis prijelaza prije Velikog praska, nedavna istraživanja polja Higgsa (polja kvantne sile otkrivena CERN-ovim akceleratorom čestica) sugeriraju da još uvijek možemo živjeti u lažnom vakuumu: ono što se prije smatralo stabilnim (najniža energija) Higgsovo stanje možda nije stanje najniže energije.
Promotivni video:
Mogućnost da je stabilnost našeg svemira vrlo dugotrajna iluzija postavila je pitanje kako i zbog čega može nestati tanki lažni vakuum. Jedan odgovor je zbog "mjehurića ništa".
Mjehurić iz ničega nije jedan primjer "mjehurića prostora i vremena", gdje prostor-vrijeme ima različita svojstva unutar i izvan mjehurića. Ako se mjehurić ničega spontano formira u prostoru lažnog vakuuma, tada će rasti i na kraju apsorbirati cijeli Svemir.
Ali zašto se još nije stvorio ništa mjehurić? Odgovor leži u teoriji struna, popularnom i uspješnom kandidatu za naslov „teorije svega“, koji opisuje sićušne nizove sa svojstvima koja nedostaju druge temeljne čestice. Konkretno, žice imaju oscilatorno stanje koje objašnjava kvantnu gravitaciju. Drugim riječima, teorija kombinira pojave u kvantnoj fizici s učincima gravitacijskih polja. Zbog toga je teorija struna toliko popularna.
Matematika teorije struna funkcionira samo ako postoje više od četiri dimenzije: tri prostorne dimenzije, vremenska dimenzija, a zatim mnoge druge dimenzije koje su toliko male da ih se ne može otkriti - ako su čvrsto sažete i skrivene i izvučene su potpuno matematički.
Prema ovoj matematici, ništa se mjehurića neće formirati u 4D prostornom vremenu. Njihovo mjesto nalazi se samo u "neravnomjernom" višedimenzionalnom prostoru-vremenu.
Drugim riječima, kao što primjećuje češki teoretičar struke Lubos Motl, mjehurić ničega nije opasan, jer da bi se to dogodilo, moralo se to već dogoditi.
Na taj način ne trebamo brinuti kako će mjehur progutati sve vrijeme. Ali ako se pitate kako je izgledao svemir prije Velikog praska, onda je definitivno vrijedno proučiti teoriju mjehurića ništa detaljnije.
Kiril Panov