Vesmír se může jíst sám zevnitř, ale nebojte se: fyzici studující tento jev, nazývaný „rozpad časoprostoru“, si myslí, že je to nepravděpodobné.
Myšlenka, že v některých scénářích vývoje by byl vesmír úplně zničen rozšiřující se bublinou, nebyla vzpomínána od roku 1982, kdy teoretický fyzik Witten představil možnost sebekritiky vesmíru v jaderné fyzice. Napsal: „Díra se spontánně vytváří v prostoru a rychle se rozšiřuje do nekonečna, absorbuje všechno, co se může na cestě vyskytnout.“
Vzhledem k tomu, že bublina ničí vesmír nezničila ani 13 miliard let před zveřejněním článku, nebo o 38 let později, bylo by rozumné nezabývat se těmito teoriemi. Ale tři fyzici z University of Oviedo ve Španělsku a Uppsala University ve Švédsku tvrdí, že můžeme těžit z myšlenky všestranné bubliny ničící vesmír.
Skutečnost, že náš vesmír je většinou vakuum, je jedním z důvodů, proč existuje v relativně stabilním stavu. V teorii kvantového pole, která spojuje kvantovou fyziku a dynamiku časoprostoru, se vakuum chápe jako minimální možný energetický stav.
„Vzrušené“kvantové stavy s energií nad vakuovým stavem netrvají dlouho a mají tendenci rychle se uklidňovat na nižší energetické stavy emitováním fotonů. Vakuum na druhé straně nemá žádné nižší energetické stavy, na které lze pokračovat v rozkladu, a proto existuje ve stabilním stavu.
Protože většina našeho vesmíru je ve vakuu, ve stavu minimální energie, nemusíme se bát rozpadu časoprostoru. V teoretické fyzice však takové předpoklady nemají místo.
Na začátku sedmdesátých let několik ruských fyziků zkoumalo myšlenku, že existuje něco mezi stabilním vakuem a nestabilním ne-vakuem: stav podobný vakuu, který se zdá být stabilní díky velmi dlouhému období před rozpadem. Toto „falešné vakuum“pomáhá eliminovat rozpory v teoriích o časných podmínkách ve vesmíru.
Zatímco koncept falešného vakua byl navržen pouze k popisu přechodu před Velkým třeskem, nedávný výzkum Higgsova pole (pole kvantové síly detekované urychlovačem částic CERN) naznačuje, že stále můžeme žít v falešném vakuu: to, co bylo dříve považováno za stabilní (nejnižší energie) Higgsův stav nemusí být stav s nejnižší energií.
Propagační video:
Možnost, že stabilita našeho vesmíru je velmi dlouhodobou iluzí, vyvolala otázku, jak az jakého důvodu by tenké falešné vakuum mohlo zmizet. Jednou z odpovědí je „nic bublin“.
Bublina z ničeho je jedním z příkladů „časoprostorové bubliny“, kde má časoprostor různé vlastnosti uvnitř a vně bubliny. Pokud se v prostoru falešného vakua vytvoří spontánně bublina ničeho, roste a nakonec pohlcuje celý vesmír.
Ale proč se ještě nevytvořila bublina? Odpověď spočívá v teorii strun, populárního a úspěšného kandidáta na titul „teorie všeho“, který popisuje drobné struny s vlastnostmi, které postrádají jiné základní částice. Zejména řetězce mají oscilační stav, který vysvětluje kvantovou gravitaci. Jinými slovy, teorie kombinuje jevy v kvantové fyzice s účinky gravitačních polí. Proto je teorie řetězců tak populární.
Matematika strunné teorie funguje pouze v případě, že existují více než čtyři dimenze: tři prostorové dimenze, časová dimenze a pak mnoho dalších dimenzí, které jsou tak malé, že je nelze detekovat - jsou pevně komprimované a skryté a odvozeny čistě matematicky.
Podle této matematiky se za 4D spacetime nevytvoří žádné bubliny. Jejich místo je pouze v „nerovnoměrném“vícerozměrném časoprostoru.
Jinými slovy, jak poznamenává český strunový teoretik Lubos Motl, bublina nic není nebezpečná, protože pokud by se to mělo stát, muselo se to již stát.
Tímto způsobem se nemusíme obávat, že bublina pohltí celou časoprostor. Ale pokud vás zajímá, jak vesmír vypadal před Velkým třeskem, pak rozhodně stojí za to studovat teorii bublin nic bližšího.
Kirill Panov