Ľudstvo v dnešnej dobe čelí viacerým problémom, ktoré majú potenciál spôsobiť riziko ohrozenia našej existencie. Vedci sa však zaoberajú aj možnosťami, ktoré sú o niečo teoretickejšie a pravdepodobne oveľa vzdialenejšie. Bližšie sa na jednu z takýchto teórií, zaoberajúcich sa možným koncom vesmíru kvôli rozpadu vákua, zamerali vedci za pomoci kvantovej techniky, upozorňuje ScienceAlert.

Kompletná zmena fyzikálnych zákonov

Pomocou kvantového žíhania – metódy využívajúcej kvantové fluktuácie na hľadanie optimálnych riešení – sa vedcom podarilo simulovať tzv. „rozpad falošného vákua“. Ide o proces, pri ktorom by sa vesmír mohol náhle prepnúť do iného energetického stavu, čím by sa úplne prepísali zákony fyziky a všetko, čo poznáme, by prestalo existovať.

V 80. rokoch 20. storočia teoretickí fyzici Sidney Coleman a Frank De Luccia prišli s myšlienkou, že to, čo považujeme za najnižší možný energetický stav vesmíru, nemusí byť skutočne najnižší. Ak by kdekoľvek v kozme vznikla oblasť s nižšou základnou energiou, mohlo by to odštartovať kaskádový efekt. Takáto „bublina pravého vákua“ by sa šírila rýchlosťou svetla a pohlcovala všetko, čo jej stojí v ceste, vrátane samotnej štruktúry hmoty.

Podľa Zlatka Papića, teoretického fyzika z University of Leeds, ide o jav, ktorý by mohol v zásade zmeniť všetky fundamentálne konštanty vesmíru. Hoci je tento proces mimoriadne pomalý na kozmickej škále, nový experiment umožňuje vedcom sledovať jeho priebeh v reálnom čase.

Skúmanie takýchto hypotetických javov nie je jednoduché, pretože ich nie je možné pozorovať priamo. Papićov tím preto použil kvantové žíhače – zariadenia, ktoré využívajú supravodivé kvantové bity (qubity) na simuláciu extrémne malých a rýchlych fyzikálnych procesov.

ESA/Hubble & NASA, F. Ferraro

Stav vesmíru ostáva neistý

Výsledky experimentu podporujú modely, ktoré predpokladajú, že veľkosť kolabujúcej bubliny závisí od rovnováhy medzi energiou, ktorú ušetrí prechodom do nižšieho stavu, a energiou potrebnou na udržanie jej povrchu. Pri vzniku viacerých bublín by sa navyše mohli navzájom ovplyvňovať a spomaľovať či urýchľovať svoj rast, vysvetľuje University of Leeds.

Hoci tieto experimenty neprinášajú jednoznačnú odpoveď na otázku, či náš vesmír naozaj spočíva v nestabilnom stave, predstavujú významný krok vpred pri skúmaní tejto fascinujúcej problematiky. Kvantové simulácie môžu v budúcnosti pomôcť nielen pochopiť rozpad vákua, ale aj lepšie modelovať vznik nových vesmírov.

Ako zdôrazňuje Papić, spojenie kvantových výpočtov s fundamentálnou fyzikou otvára dvere k riešeniu niektorých z najväčších otázok o podstate reality. Možno jedného dňa dokážeme predpovedať nielen osud nášho vesmíru, ale aj mechanizmy, ktoré vedú k vzniku úplne nových kozmických štruktúr.

Čítajte viac z kategórie: Novinky