Пузырьки, меняющие Вселенную: что такое ложный вакуум ✦
Представьте шарик в ямке на склоне: толчок — и он катится вниз. Так и нестабильный вакуум может распасться, порождая пузыри новой фазы. Физики смоделировали этот процесс для квантовой системы на плоскости и доказали, что решающую роль играет критический размер пузыря. А что, если наш вакуум тоже нестабилен?
Пустота бывает разной. Самое низкое по энергии состояние — истинный вакуум, а любое повыше — ложный. Ложный вакуум напоминает переохлаждённую воду: жидкая при минусе, она моментально застывает от одной льдинки. Так и здесь: рождение пузырька истинного вакуума критического размера запускает необратимый рост. Алан Гут и Стивен Хокинг предположили, что так началось мироздание.
Недавно учёные на компьютерной модели выяснили: всё решает исходная величина пузыря. Критический масштаб ничтожно мал, но именно он грань между покоем и катастрофой.
Не исключено, что Вселенная балансирует в ложном вакууме из-за неустойчивого хиггсовского поля — распад может начаться в любой точке.
Подобная хрупкость помогает делать квантовые компьютеры надёжнее и оберегать квантовую память. Кроме того, такие переходы двигали инфляционное раздувание ранней Вселенной и проясняют квантовые тепловые эффекты.
🎯 Концепцию придумал Сидни Коулман, вдохновившись переохлаждённой водой.
🎬 В трилогии Лю Цысиня «Воспоминания о прошлом Земли» распад ложного вакуума — оружие, стирающее цивилизации: достаточно запустить цепную реакцию.