Fizicienii descoperă că universul s-ar putea prăbuși „ca un castel de cărți”: Care este motivul

Universul pare un loc stabil, dar fizica cuantică sugerează altceva. O nouă simulare a teoriei vidului fals indică faptul că realitatea pe care o cunoaștem ar putea fi doar o stare temporară, condamnată să se prăbușească într-un viitor îndepărtat.

Un studiu recent publicat în jurnalul Nature explorează acest fenomen și arată cum universul ar putea suferi o transformare cataclismică. Dacă teoria este corectă, legile fundamentale ale fizicii s-ar putea schimba brusc, iar lumea noastră s-ar dezintegra într-o clipă.

Conceptul de vid fals sugerează că energia vidului—cea mai scăzută stare de energie a cosmosului—nu este cu adevărat minimă. În loc să se afle în starea sa finală și stabilă, universul ar putea fi prins într-o stare de metastabilitate, un echilibru temporar.

Pentru a înțelege mai bine această idee, imaginează-ți un rollercoaster cu mai multe văi. Noi ne aflăm într-una dintre aceste văi, dar există o vale și mai joasă, unde energia este și mai scăzută. La un moment dat, universul ar putea „cădea” în această stare mai stabilă.

Dacă acest lucru se întâmplă, procesul ar fi devastator.

„Universul și-ar schimba complet structura”, explică Zlatko Papic, fizician teoretician la Universitatea din Leeds și autor principal al studiului.

Constantele fundamentale ale fizicii s-ar putea modifica instantaneu, iar realitatea noastră ar înceta să mai existe.

Deși acest colaps nu este iminent—putând avea loc peste milioane sau miliarde de ani—fizicienii sunt interesați să afle cum ar putea începe acest proces și ce mecanisme îl declanșează.

Rolul bulelor cuantice în prăbușirea universului

În inima acestui fenomen stau bulele de vid adevărat, regiuni ale spațiului unde energia a atins nivelul minim real. Aceste bule pot apărea spontan și, odată formate, se extind cu viteza luminii, transformând întregul univers în procesul de decădere a vidului.

Jean-Yves Desaules, cercetător la Institute of Science and Technology Austria, explică acest fenomen printr-o analogie simplă:

„Este ca și cum ai avea o băutură carbogazoasă. Dacă o agiți și apoi desfaci capacul, gazul acumulat creează bule care se răspândesc rapid, eliberând presiunea. În mod similar, în univers, bulele de vid adevărat ar putea declanșa un colaps total”.

Pentru a înțelege cum se comportă aceste bule, cercetătorii au folosit o mașină cuantică avansată, numită quantum annealer, capabilă să simuleze interacțiunile dintre bule. Cu ajutorul celor 5.564 de qubiți—unități fundamentale de informație cuantică—simularea a arătat că dimensiunea bulelor este determinată de echilibrul dintre energia volumului și pierderea de energie la suprafață, ceea ce susține teoria vidului fals.

Papic subliniază că aceste noi tehnologii oferă un mod revoluționar de a studia fenomenele fundamentale ale universului:

„Este fascinant să avem astfel de instrumente, care ne permit să creăm un laborator la scară redusă pentru a testa mecanismele de bază ale realității”.

Implicațiile pentru fizică și tehnologia cuantică

Deși ideea unui colaps cosmic este îngrijorătoare, cercetătorii cred că acest studiu ar putea avea și aplicații practice. Unul dintre cele mai importante rezultate este că înțelegerea interacțiunii bulelor cuantice ar putea ajuta la îmbunătățirea calculatoarelor cuantice.

Qubiții, elementele de bază ale computerelor cuantice, sunt foarte instabili și predispuși la erori. Studiind cum se comportă bulele de vid, fizicienii ar putea descoperi noi metode de a corecta erorile cuantice și de a îmbunătăți fiabilitatea acestor tehnologii.

Astfel, în timp ce studiul vidului fals ridică întrebări despre viitorul universului, el ar putea, paradoxal, contribui la construirea unor sisteme cuantice mai stabile, care să revoluționeze lumea tehnologiei.

În concluzie, deși teoria vidului fals sugerează un posibil sfârșit al universului, acesta nu este un motiv de panică imediată. Mai degrabă, este o invitație pentru omenire să înțeleagă mai bine legile fundamentale ale fizicii și să folosească această cunoaștere pentru a dezvolta tehnologii revoluționare.