Физики Университета Цинхуа в Пекине смоделировали в лаборатории квантовый процесс, который в теории может привести к внезапному разрушению привычной Вселенной. Речь идет о распаде ложного вакуума — гипотетическом переходе пространства в более стабильное энергетическое состояние. Результаты эксперимента опубликованы в журнале Physical Review Letters.
Согласно этой гипотезе, Вселенная может находиться не в самом устойчивом состоянии, хотя внешне оно кажется стабильным. В любой момент в пространстве может возникнуть пузырь истинного вакуума — состояния с более низкой энергией. Он будет расширяться со скоростью света, меняя физические свойства окружающего пространства.
В результате привычная материя и известные законы физики могут перестать существовать, а атомы, звезды, планеты и живые организмы разрушатся. Земля не успеет пережить этот переход или приспособиться к новым условиям.
Чтобы изучить этот процесс, исследователи использовали атомы Ридберга — атомы с электронами, переведенными на чрезвычайно удаленные от ядра орбиты. Их расположили в кольцо, чередуя атомы с противоположными спинами. С помощью лазера физики перевели систему в состояние с повышенной энергией, которое стало аналогом ложного вакуума.
Затем ученые наблюдали, как система возвращается в исходное, более устойчивое состояние. Выяснилось, что скорость этого перехода зависит от мощности лазера.
Квантовый переход может произойти спонтанно, без заметного предварительного предупреждения. От него невозможно «убежать» — граница пузыря движется почти со скоростью света. Если она достигнет Земли, предупредительный сигнал не сможет опередить ее.
Эксперимент не означает, что ученые приблизились к предсказанию конца Вселенной. Они воспроизвели лишь квантовую модель процесса на небольшой системе атомов. При этом пока нет доказательств, что наша Вселенная действительно находится в состоянии ложного вакуума.
Ранее физик создал «часы» без внешнего отсчета времени.