Почему одни пузыри растут, а другие схлопываются ⚡ экспресс
Распад ложного вакуума посредством нуклеации пузырей исследуется в рамках (2+1)-мерной квантовой модели Изинга с продольным полем. Поле энергетически расщепляет два ферромагнитных состояния с нарушенной Z₂-симметрией, создавая истинный и ложный вакуум. С помощью тензорных сетей на деревьях (tree tensor networks) моделируется микроскопическая динамика одиночного пузыря истинного вакуума (области со спинами вниз) в фоне ложного вакуума (спины вверх) после мгновенного квантового охлаждения. Показано, что судьба пузыря — неограниченное расширение или коллапс — определяется его геометрическими характеристиками и параметрами гамильтониана Изинга. Предложена также экспериментальная схема на основе атомных ридберговских массивов, позволяющая воспроизвести и исследовать эту динамику.
Вселенная могла родиться из нестабильного состояния — ложного вакуума. Это похоже на стакан воды, охлаждённой ниже нуля: малейшая встряска превращает её в лёд. Так и в ложном вакууме крохотный пузырёк истинного вакуума способен разрастись до целой Вселенной. Его судьба зависит от размера при рождении и от того, насколько сильно частицы внутри сцеплены друг с другом. Мелкий пузырёк схлопывается, как хрупкая льдинка в тёплой воде. Но крупный — неудержимо расширяется, поглощая всё вокруг. Именно такой процесс мог запустить Большой взрыв и расширение Вселенной. Отголоском того события, возможно, служит тёмная энергия — остаток ложного вакуума. Алан Гут первым предположил, что инфляцию вызвал такой пузырь. Неожиданный поворот: расчёты намекают, что наш вакуум тоже может быть ложным, и когда-нибудь Вселенная вновь переродится.
🎯 Будь ложный вакуум чуть стабильнее, Вселенная могла навсегда остаться в неопределённости, так и не возникнув.
🎬 В сборнике «Вакуумные диаграммы» Стивена Бакстера пузыри нового вакуума рождают вселенные с разными законами физики.