Moderná fyzika naznačuje, že stabilita nášho vesmíru môže byť len dočasná. Vedci skúmajúci kvantovú teóriu poľa, ktorá spája kvantovú mechaniku, teóriu relativity a ďalšie fyzikálne princípy, tvrdia, že vesmír môže byť v takzvanom falošnom vákuu. Toto falošné vákuum predstavuje stav, ktorý sa síce javí ako stabilný, ale v skutočnosti môže hocikedy skolabovať do ešte nižšieho energetického stavu.

Teoretický fyzik Zlatko Papic z University of Leeds vysvetľuje, že ak by sa tento prechod uskutočnil, štruktúra vesmíru by sa úplne zmenila a fyzikálne zákony, ako ich poznáme, by prestali platiť. „Fundamentálne konštanty by sa mohli okamžite zmeniť a svet, ako ho poznáme, by sa zrútil ako domček z karát,“ uviedol Papic. Na tému upozornil portál Futurism.

Ako by mohol prebehnúť kolaps vesmíru?

Podľa vedcov si to zjednodušene možno si to predstaviť ako loptičku, ktorú chceme spustiť z veľkého kopca plného prekážok. Pri pustení sa loptička kotúľa smerom dole do údolia (miesta s najnižšou energiou) avšak pri svojej ceste môže naraziť na veľkú prekážku, na ktorej sa zasekne (falošné vákuum).

Obrázok znázorňuje energetické stavy hypotetického kvantového poľa;Stannered/Wikimedia

Ak skutočne existuje aj miesto s nižšou energiou a teda je v súčasnosti vesmír metastabilný, znamená to, že časom by sa mohol „preklopiť“ do skutočného vákua, čo by znamenalo kolaps celej reality.

Tento proces by neprebiehal okamžite v celom vesmíre, ale prostredníctvom bublín pravého vákua, ktoré by sa začali formovať v rôznych oblastiach vesmíru. Tieto bubliny by fungovali podobne ako trhliny v ľade, najprv by sa objavili malé oblasti s nižšou energiou, no postupne by sa šírili a pohltili by celý priestor.

Čo môže zabrániť kvantovému kolapsu?

Jedným z dôvodov, prečo vedci stále nevedia, či sa tento scenár naozaj odohrá, je zložitosť bublinovej dynamiky. Presné fyzikálne mechanizmy, ktoré riadia vznik a šírenie týchto bublín, boli doteraz ťažko pochopiteľné.

Aby vedci tento problém vyriešili, použili najmodernejšie kvantové technológie, konkrétne kvantový annealer, teda výpočtové zariadenie s 5564 kvantovými bitmi (qubitmi), ktoré dokázalo simulovať formovanie a interakciu vákuových bublín v metastabilnom systéme.

Výsledky ukázali, že veľkosť a správanie bublín závisí od dvoch faktorov: zisku energie vo vnútri bubliny a strát na jej povrchu. Tento poznatok potvrdzuje základné predpoklady o tom, ako by sa vesmír mohol prepadnúť do nového stavu.

Okrem kozmologického významu má tento výskum aj praktické využitie. Kvantová fyzika je kľúčová pre vývoj kvantových počítačov, ktoré sú extrémne citlivé na vonkajšie vplyvy. Pochopenie kvantovej nestability vesmíru môže viesť k lepšiemu riadeniu kvantových systémov a efektívnejšiemu opravovaniu chýb v kvantových výpočtoch.

Aj keď zatiaľ nevieme, či sa kvantový kolaps vesmíru naozaj odohrá, jeho štúdium pomáha nielen pri skúmaní základnej štruktúry reality, ale aj pri technologických inováciách, ktoré môžu zmeniť budúcnosť.

Čítajte viac z kategórie: Novinky