Universet spiser seg kanskje opp på innsiden, men ikke bekymre deg: fysikere som studerer dette fenomenet, som kalles "romtidens forfall", synes det er lite sannsynlig.
Ideen om at universet i noen utviklingsscenarier ville bli fullstendig ødelagt av en boble med utvidet ingenting, er ikke blitt husket siden 1982, da teoretisk fysiker Witten presenterte muligheten for selvkritikk av universet i tidsskriftet Nuclear Physics. Han skrev: "Et hull danner seg spontant i verdensrommet og ekspanderer raskt til uendelig og absorberer alt som kan oppstå underveis."
Tatt i betraktning at en boble av ingenting ødela universet verken 13 milliarder år før publiseringen av artikkelen, eller 38 år senere, ville det være rimelig å ikke ta hensyn til slike teorier. Men tre fysikere fra University of Oviedo i Spania og Uppsala University i Sverige argumenterer for at vi kan dra nytte av ideen om en altoppslukende, universødeleggende boble.
At universet stort sett er vakuum, er en av grunnene til at det eksisterer i en relativt stabil tilstand. I kvantefeltteori, som forbinder kvantefysikk og romtidens dynamikk, forstås vakuum som minst mulig energitilstand.
"Spente" kvantetilstander med energier over vakuumtilstanden varer ikke lenge og har en tendens til å raskt roe seg ned til lavere energitilstander ved å sende ut fotoner. Vakuumet har derimot ingen lavere energitilstander som man kan fortsette å forfalne, og eksisterer derfor i en stabil tilstand.
Siden det meste av universet vårt er i et vakuum, i en tilstand av minimal energi, trenger vi ikke å bekymre oss for forfallet i romtiden. I teoretisk fysikk har slike antakelser imidlertid ingen plass.
På begynnelsen av 1970-tallet utforsket flere russiske fysikere hver for seg ideen om at det er noe mellom et stabilt vakuum og et ustabilt ikke-vakuum: en vakuumlignende tilstand som ser ut til å være stabil på grunn av den svært lange perioden før forfall. Dette "falske vakuumet" bidrar til å eliminere uoverensstemmelser i teorier om tidlige forhold i universet.
Selv om konseptet med et falskt vakuum er blitt foreslått for bare å beskrive overgangen før Big Bang, antyder nyere forskning i Higgs-feltet (kvantekraftfeltet oppdaget av CERNs partikkelakselerator) at vi fortsatt kan leve i et falskt vakuum: det som tidligere ble ansett som stabilt (den laveste energien) Higgs-tilstanden er kanskje ikke den laveste energitilstanden.
Salgsfremmende video:
Muligheten for at stabiliteten i vårt univers er en veldig langsiktig illusjon, har reist spørsmålet om hvordan og av hvilken grunn et tynt falskt vakuum kan forsvinne. Et svar er på grunn av "ingenting boblen".
En boble fra ingenting er ett eksempel på en "rom-tid boble", der rom-tid har forskjellige egenskaper i og utenfor boblen. Hvis en boble av ingenting spontant dannes i rommet til et falskt vakuum, vil den vokse og til slutt absorbere hele universet.
Men hvorfor har det ikke dannet seg noe boble ennå? Svaret ligger i strengteori, en populær og vellykket kandidat for tittelen "teori om alt," som beskriver ørsmå strenger med egenskaper som andre grunnleggende partikler mangler. Spesielt har strenger en oscillerende tilstand som forklarer kvantetyngdekraften. Teorien kombinerer med andre ord fenomener i kvantefysikk med virkningene av gravitasjonsfelt. Dette er grunnen til at strengteori er så populær.
Strengteoriens matematikk fungerer bare hvis det er mer enn fire dimensjoner: tre romlige dimensjoner, en tidsmessig dimensjon, og så mange andre dimensjoner som er så små at de ikke kan oppdages - de er tett komprimert og skjult og trekkes ut rent matematisk.
I følge denne matematikken vil det ikke danne seg noe bobler i 4D-romtid. Deres plassering er bare i den "ujevne" flerdimensjonale romtiden.
Med andre ord, som den tsjekkiske strengteoretikeren Lubos Motl bemerker, er en boble ut av ingenting farlig, for hvis den skulle skje, må den allerede ha skjedd.
På den måten trenger vi ikke å bekymre oss for at boblen svelger opp hele romtiden. Men hvis du lurer på hvordan universet så ut før Big Bang, så er det absolutt verdt å studere teorien om bobler ikke noe nærmere.
Kirill Panov
