Наблюдения за темной материей, возможно, уменьшают срок жизни Вселенной

28 ноября 2007 г.

Профессор Лоуренс Краус и его коллега, Джеймс Дент, считают, что изучение исследователями темной энергии напрямую влияет на срок жизни Вселенной, сообщает Arstechnica со сслыкой на статью, опубликованную в 2631 номере журнала New Scientist (доступна пока только подписчикам бумажной версии). Их работа продолжает исследования советского физика Л. А. Халфина, который в 50-х годах прошлого столетия выявил, что долговременное поведение метастабильного квантового состояния подчиняется не экспоненциальному закону, а, скорее, степенному.

Все экспериментальные системы, созданные ранее, однако, распадались прежде чем это предположение вступало в силу. Краус и Дент попытались объяснить эту идею не с помощью стандартной квантовой механики, а с помощью теории квантовых полей.

Считается, что Вселенная появилась 13,7 миллиарда лет назад в результате Большого Взрыва. Ему предшествовал "пузырь высокоэнергетического "ложного вакуума", который затем разложился на обычный неэнергетический вакуум. Энергия, выделившаяся в результате, вызвала выделение тепла, а также появление всей материи, существующей сейчас.

Эта идея была поставлена под сомнение в конце 90-х годов XX века, когда была открыта темная энергия. Ее присутствие, вкупе с постоянным расширением Вселенной, говорит о том, что Большой Взрыв должен был породить вовсе не обычный, а еще один метастабильный вакуум. По словам профессора Крауса, вполне возможно, что распад его может случиться вновь, что приведет к исчезновению всей существующей материи.

Если данное состояние ложного вакуума в нашей вселенной просуществует до определенного момента, когда распад начинает происходить по степенному закону, то он станет нескончаемым. Если же распад замедлится, тогда ложный вакуум будет разрастаться быстрее, чем это возможно для распада вообще, и, таким образом, никогда не исчезнет. Согласно вычислениям физиков, чем ближе к нулю энергия ложного вакуума, тем тем меньше времени остается до перехода на низкую скорость распада. Судя по тому, что энергия вакуума во Вселенной чуть выше нуля, она, возможно, уже прошла точку "переключения".

Краус, к тому же, указывает на то, что именно измерения, проведенные человеком, могли повлиять на общий исход системы, если учитывать, что предположение строится на квантовой теории. Согласно эффекту Зенона, опирающемуся на нее, такая система может находиться в возбужденном состоянии лишь благодаря постоянным ее измерениям. Его можно объяснить, используя квантовую систему, изначально находящуюся в состоянии А. По прошествию времени, она должна будет разложиться до состояния В, но до того, как это произойдет, она будет существовать в переходном состоянии. Если сразу после этого измерить ее, то возможность возвращения системы в состояние А будет очень высока.

Таким образом и наблюдение сверхновой в 1998 году могли "перевести стрелки квантовых часов", когда Вселенная находилась в переходном состоянии. Именно измерения ученых могли заставить ее встать на курс возвращения к точке "А" и, соответственно, к исчезновению всей существующей материи. Стоит отметить, что эта работа в данный момент рассматривается редакцией рецензируемого журнала Physical Review Letters и экспертной оценки пока не проходила.

Другие новости за 28 ноября 2007 г.

В России разработан электрический беспилотник

Наблюдения за темной материей, возможно, уменьшают срок жизни Вселенной