سوف يتحلل فراغ الفضاء في وقت أقرب مما كان متوقعا

النسخة الأصلية ل هذه القصة ظهرت في مجلة كوانتا.

إن عملية الاضمحلال الفراغي، وهي العملية التي يمكن أن تنهي الكون كما نعرفه، قد تحدث أسرع بـ 10000 مرة من المتوقع. ولحسن الحظ، لن يحدث ذلك لفترة طويلة جدًا.

عندما يتحدث الفيزيائيون عن “الفراغ”، يبدو المصطلح كما لو أنه يشير إلى الفضاء الفارغ، وهو كذلك بالفعل إلى حد ما. وبشكل أكثر تحديدًا، فهو يشير إلى مجموعة من الإعدادات الافتراضية، مثل الإعدادات الموجودة على لوحة التحكم. عندما تستقر الحقول الكمومية التي تتخلل الفضاء عند هذه القيم الافتراضية، فإنك تعتبر الفضاء فارغًا. تؤدي التعديلات الصغيرة على الإعدادات إلى إنشاء جسيمات، قم برفع المجال الكهرومغناطيسي قليلاً، وستحصل على فوتون. من ناحية أخرى، من الأفضل اعتبار التعديلات الكبيرة بمثابة إعدادات افتراضية جديدة تمامًا. لقد قاموا بإنشاء تعريف مختلف للمساحة الفارغة، مع سمات مختلفة.

يعتبر أحد الحقول الكمومية خاصًا لأن قيمته الافتراضية يمكن أن تتغير. ويسمى مجال هيغز، وهو يتحكم في كتلة العديد من الجسيمات الأساسية، مثل الإلكترونات والكواركات. على عكس كل ما اكتشفه فيزيائيو المجال الكمي، فإن حقل هيغز له قيمة افتراضية أعلى من الصفر. إن طلب قيمة حقل هيغز لأعلى أو لأسفل سيؤدي إلى زيادة أو تقليل كتلة الإلكترونات والجسيمات الأخرى. إذا كان إعداد مجال هيغز صفرًا، فستكون تلك الجسيمات عديمة الكتلة.

يمكننا البقاء على الوضع الافتراضي غير الصفري إلى الأبد، لولا ميكانيكا الكم. يمكن للمجال الكمي أن “ينفق”، ويقفز إلى قيمة جديدة منخفضة الطاقة حتى لو لم يكن لديه ما يكفي من الطاقة للمرور عبر الإعدادات المتوسطة ذات الطاقة الأعلى، وهو تأثير يشبه النفق عبر جدار صلب.

لكي يحدث هذا، يجب أن يكون لديك حالة طاقة أقل للنفق إليها. وقبل بناء مصادم الهادرونات الكبير، اعتقد الفيزيائيون أن الحالة الحالية لحقل هيغز قد تكون في أدنى مستوياتها. لقد تغير هذا الاعتقاد الآن.

كان من المعروف دائمًا أن المنحنى الذي يمثل الطاقة المطلوبة لمختلف إعدادات مجال هيجز يشبه القبعة المكسيكية ذات الحافة المقلوبة. يمكن تصوير الوضع الحالي لمجال هيجز ككرة تستقر في أسفل الحافة.