Fluktuasi vakum boleh menyebabkan pembentukan alam semesta proto maya, yang, dalam keadaan tertentu, dapat berpindah dari keadaan maya ke keadaan nyata.
Ahli fizik telah berusaha selama bertahun-tahun untuk membina teori graviti kuantum - sejauh ini, sayangnya, tanpa kejayaan. Hampir semua mereka bersetuju bahawa teori sedemikian harus menggabungkan teori graviti relativistik Einstein dengan mekanik kuantum, dan ini adalah tugas yang sangat sukar.
Mekanika kuantum, dengan semua paradoksnya, masih menerangkan sifat-sifat objek yang ada di ruang Newton yang tidak melengkung. Teori graviti masa depan harus memperluas undang-undang mekanik kuantum probabilistik kepada sifat ruang itu sendiri (lebih tepatnya, ruang-waktu), berubah bentuk sesuai dengan persamaan teori relativiti umum. Cara melakukannya dengan menggunakan pengiraan matematik yang ketat, belum ada yang benar-benar tahu.
Kelahiran sejuk
Walau bagaimanapun, cara untuk kesatuan seperti itu dapat difikirkan pada tahap kualitatif, dan di sini prospek yang sangat menarik muncul. Salah satunya dianggap oleh ahli kosmologi terkenal, profesor di University of Arizona Lawrence Krauss dalam bukunya yang baru diterbitkan "A Universe From Nothing" ("Universe from nothing"). Hipotesisnya kelihatan hebat, tetapi sama sekali tidak bertentangan dengan undang-undang fizik yang telah ditetapkan.
Dipercayai bahawa alam semesta kita timbul dari keadaan awal yang sangat panas dengan suhu 1032 kelvin. Walau bagaimanapun, adalah mungkin untuk membayangkan kelahiran alam semesta yang sejuk dari vakum tulen - lebih tepatnya, dari turun naik kuantumnya. Telah diketahui bahawa turun naik seperti itu menghasilkan banyak zarah maya yang secara harfiah muncul dari apa-apa dan kemudian hilang tanpa jejak. Menurut Krauss, fluktuasi vakum, pada prinsipnya, mampu menimbulkan proto-universal yang sama, yang, dalam keadaan tertentu, berpindah dari keadaan maya ke keadaan nyata.
Video promosi:
Alam semesta tanpa tenaga
Apa yang diperlukan untuk ini? Syarat pertama dan utama adalah bahawa embrio alam semesta masa depan mesti mempunyai tenaga total sifar. Dalam kes ini, bukan hanya ditakdirkan untuk penghilangan seketika, tetapi, sebaliknya, dapat wujud untuk waktu yang sewenang-wenangnya. Ini disebabkan oleh fakta bahawa, menurut mekanik kuantum, produk dari ketidakpastian tenaga suatu objek oleh ketidakpastian dalam jangka hayatnya tidak boleh kurang dari nilai akhir - pemalar Planck.
Pemisahan interaksi asas di alam semesta awal kita adalah sifat peralihan fasa. Pada suhu yang sangat tinggi, interaksi asas digabungkan, tetapi setelah menyejukkan di bawah suhu kritikal, pemisahan tidak berlaku (ini dapat dibandingkan dengan penyejukan air). Pada saat itu, tenaga medan skalar yang berkaitan dengan penyatuan melebihi suhu Alam Semesta, yang memberinya medan dengan tekanan negatif dan menyebabkan inflasi kosmologi. Alam Semesta mula berkembang dengan sangat pesat, dan pada saat pecah simetri (pada suhu sekitar 1028 K) dimensinya meningkat sebanyak 1050 kali. Pada saat ini, medan skalar yang terkait dengan penyatuan interaksi juga hilang, dan tenaganya berubah menjadi pengembangan Semesta yang lebih jauh.
Sebaik sahaja tenaga objek sama dengan sifar, ia akan diketahui tanpa sebarang ketidakpastian, dan oleh itu masa hidupnya boleh menjadi sangat panjang. Oleh kerana kesan ini, dua badan bercas yang terletak pada jarak yang sangat besar tertarik atau ditolak antara satu sama lain. Mereka berinteraksi melalui pertukaran foton maya, yang disebabkan oleh jisim sifarnya, tersebar di jarak yang jauh. Sebaliknya, pengukur boson vektor yang membawa interaksi lemah, kerana jisimnya yang besar, hanya wujud sekitar 10-25 saat, akibatnya interaksi ini mempunyai radius yang sangat kecil.
Alam semesta apa, walaupun embrio, dengan tenaga sifar? Seperti yang dijelaskan oleh Profesor Krauss kepada Mekanik Popular, tidak ada yang mistik mengenai hal ini: “Tenaga alam semesta seperti ini terdiri daripada tenaga positif zarah dan radiasi (dan mungkin juga medan vakum skalar) dan tenaga graviti berpotensi negatif. Jumlahnya boleh sama dengan sifar - matematik membenarkan ini. Walau bagaimanapun, sangat penting bahawa keseimbangan tenaga seperti itu hanya mungkin terjadi di dunia tertutup, ruang yang mempunyai kelengkungan positif. Alam semesta yang rata dan lebih terbuka tidak mempunyai harta seperti itu”.
Peralihan fasa berlaku dalam evolusi Alam Semesta tiga kali: pada suhu 10 hingga 28 darjah K (Penyatuan Besar interaksi yang hancur), 10 hingga 15 darjah K (pelanggaran interaksi elektroweak), dan 10 hingga 12 darjah K (quark mula bersatu menjadi hadron).
Keajaiban inflasi
Apa yang berlaku jika fluktuasi kuantum vakum menimbulkan alam semesta maya dengan tenaga sifar, yang, kerana peluang kuantum, telah menerima sedikit masa untuk hidup dan evolusi? Ia bergantung pada komposisinya. Sekiranya ruang alam semesta dipenuhi dengan jirim dan radiasi, ia pertama kali akan mengembang, mencapai ukuran maksimumnya dan runtuh dalam keruntuhan graviti, yang hanya wujud hanya sepersekian detik. Lain halnya jika ada medan skalar di ruang angkasa yang dapat mencetuskan proses pengembangan inflasi. Terdapat senario di mana pengembangan ini tidak hanya mencegah keruntuhan graviti alam semesta "gelembung", tetapi juga mengubahnya menjadi dunia yang hampir rata dan tanpa batas. Oleh itu, masa hidupnya juga bertambah besar - hampir hingga tak terhingga. Oleh itu,alam semesta maya kecil menjadi sangat nyata - besar dan tahan lama. Walaupun umurnya terbatas, ia mungkin melebihi usia semesta kita sekarang. Oleh itu, bintang dan kelompok bintang, planet dan bahkan, apa yang tidak bergurau, kehidupan pintar dapat muncul di sana. Alam semesta penuh yang muncul secara harfiah dari apa-apa - inilah keajaiban yang mampu dilakukan oleh inflasi!
Alexey Levin
