https://frosthead.com

Hvis en kosmisk boble ødelegger universet, vet forskere nå når det vil skje

Det er sannsynlig at universet etter hvert kommer til en slutt. Det er noen få alternativer for denne bortgangen, alt sammen like fremtidig.

For eksempel kan slutten komme som "hetedød" (en omvendt av Big Bang kjent som Big Crunch) eller The Big Rip (når mørk energi blir så kraftig at den river alt vi vet i stykker). Men en annen mulighet som har fått trekkraft er Cosmic Death Bubble.

Detaljene om dette dødsfallet ved boble er ganske kompliserte, men det er basert på ideen om at universet er metastabilt, noe som betyr at det ikke er i sin laveste eller mest stabile energitilstand. Mens vi er greit for nå, er det (ekstern) mulighet for at universet kan falle ned i en lavere energitilstand, som vil sette av en gigantisk lyshastighetsboble som ødelegger alt det berører.

Nå, som Erik Vance på LiveScience rapporter, har forskere beregnet hvor lenge før denne kosmiske dødsboblen kommer for oss, hvis det i det hele tatt skjer.

Ideen ble til med oppdagelsen av Higgs Boson i 2012. Funnet var revolusjonerende, noe som bekreftet mye av det forskerne bare tidligere hadde antatt. Men det bekreftet også ideen om en potensiell dødsboble, og antydet at et såkalt Higgs-felt gjennomsyrer universet og gir partikler masse. Selv om feltet foreløpig er i en stabil energitilstand, antyder målinger av Higgs Boson at energitilstanden kan endre seg.

Se for deg energi som en serie topper og daler. For øyeblikket, forklarer Vance, er vi i en energitilstand som ligger i bunnen av en dal. Den neste tilstanden med lavere energi (dvs. en dypere dal) ligger rett ved siden av oss. Men for å komme inn i den nedre dalen, må vi først rulle opp siden av vår nåværende divot, som tar mye energi.

En annen mulighet er imidlertid at Higgs-feltet kan gjennomgå en prosess kjent som kvantetunneling, noe som vil tillate det å nå den neste energitilstanden i en prosess kjent som vakuumforfall, ved å tunnelere gjennom dalsveggen, og det trengs ingen massiv energitopp.

"[W] hen, du gjør denne beregningen ved å bruke standardfysikken vi vet om, det viser seg at vi er rett på kanten mellom et stabilt univers og et ustabilt univers, " forteller teoretisk fysiker Joseph Lykken fra Fermi National Laboratory til Kelly Dickerson på LiveScience ... "Vi er liksom rett på kanten der universet kan vare lenge, men til slutt skal det gå 'boom'."

Så når skal vi forvente at Higgs-feltet frigjør denne boblen som vil gå i oppløsning av kjernene våre og gjøre universet om til en suppe av molekyler og atomer? Det er bare spørsmålet et team fra Harvard stilte ut for å svare på.

I en ny artikkel publisert i tidsskriftet Physical Review D, beregner forskerne at dannelsen og sammenbruddet av en partikkel kalt en instanton sannsynligvis vil sette av Death Bubble mellom 10 quinquadragintillion år (det er en med 139 nuller etter den) og 10 octodecillion år (en med 58 nuller etter den).

"Det er en veldig, veldig, veldig, veldig, veldig, veldig, veldig, veldig, veldig, veldig lang tid, " forteller hovedforfatter Anders Andreassen til Vance. "Solen vår vil brenne opp og mange ting vil skje i solsystemet vårt før dette vil sannsynligvis skje. ”

Forfatterne antyder også at "[t] her er det en sjanse for at denne partikkelen har kollapset i et fjernt hjørne av kosmos, " og at dødsboblen allerede er i fart i vår retning.

Men som Robert Walker på Science 2.0 skriver, det er ingen grunn til bekymring. Oppgaven viser sannsynligheten for at en dødboble allerede har dannet seg er så fjern at den kan anses som umulig. Og ikke alle er overbevist om at universet vil komme til en slik slutt.

Fysiker Vincenzo Branchina ved University of Catania, som ikke var involvert i studien, forteller til Vance at beregningene må tas med et saltkorn. Den nye studien ser bare på standardmodellen for fysikk, som ikke har integrert nye ideer som kvantetyngdekraft eller mørk materie, som er lite forstått og fullstendig kan endre konklusjonen deres - kanskje til og med å gjøre universet mer stabilt.

"Jeg ville ikke sette pengene mine på at dette skulle være slutten på historien, " forteller Andreassen til Vance, "jeg ville forvente at mørk materie skulle komme inn og endre historien."

Så det er ingen grunn til å bekymre deg for den kosmiske dødsboblen for nå. Spesielt når det er andre, mer presserende problemer for å holde oss oppe om natten.

Hvis en kosmisk boble ødelegger universet, vet forskere nå når det vil skje