Eğer sen birdenbire Bilimsel ve sözde bilimsel haberleri takip edin, başka bir şeyle karşılaşmış olabilirsiniz Stephen Hawking'den korku hikayesi. Orada yine tüm dünyayı Armagedon ile tehdit ediyor. Daha doğrusu Hawking elbette böyle bir şey söylemedi, sadece Ekim ayında çıkacak yeni kitabı Starmus'un tanıtımını yapıyor ve medya her zamanki gibi haberi alıp tüm dünyaya yayıyor - “Hawking dünyada iki boşluk olduğunu söyledi, biri sahte, diğeri gerçek.” "Yakında sahte olan her şey gerçek olacak ve her şey sona erecek."
Doğal olarak bu tamamen saçmalıktır ve korkmaya gerek yoktur; Armagedon süresiz olarak ertelenmiştir. Ama size sahte boşluğun ne olduğunu ve neden ondan korkmamanız gerektiğini anlatmak istiyorum. Geleneğe göre bunu yapacağım parmaklarınızın üzerinde™.
Bu arada fikir oldukça eski ve Hawking bu fikri ortaya atmadı. Geçen yüzyılın 70'li yıllarından beri bilim çevrelerinde dolaşıyor. Ve Hawking şimdilik buna başka bir akıllıca çözüm bulmuş gibi görünüyor tamamen teorik kavramlar. Ne olduğunu anlamak için yanlış vakum, önce gerçek, gerçek bir boşluğun ne olduğunu bulmanız gerekir.
“Vakum” kelimesinin tam anlamıyla tam, mutlak bir boşluk gibi görünüyor. Ama tabiri caizse boşluğumuz var. değişen derecelerde tazelik, her birinin üzerinden geçelim.
Gönderideki resimden odaya bakın, genellikle odada kimse yoksa boş olduğu söylenir. Ancak odada insanların yanı sıra bir sürü farklı nesne, sandalyeler, kanepeler, dolaplar, duvarlarda halılar (ama yerde olmalılar!) vb. olabilir.
Odadaki tüm nesneleri ve kesinlikle her şeyi kaldıracağız - duvarlardaki prizleri bükeceğiz, süpürgelikleri yırtacağız, laminatı çıkaracağız, pencere pervazlarını yukarı çekeceğiz. Artık oda tamamen boştur. Ama bu bir boşluk mu? Hava dolu! Bu arada, deniz seviyesinde bir metreküp havanın ağırlığı yaklaşık bir kilogramdır ve bir metreküp suyun ağırlığı tam olarak bir tondur. Bu, 3x5 metrelik standart bir odada, standart Kruşçev tavanları dikkate alındığında 40 kilogramdan biraz daha az hava olduğu anlamına gelir.
Ama aynı zamanda havayı da çıkardılar, yani. içindeki tüm moleküller, tüm maddeler, şimdi bir boşluk mu var? Hayır, orada hâlâ bir sürü tarla var! Odada ışık varsa (lanet olsun, ampulü kaldırmayı unutmuşsun!), o zaman ışık fotonları odanın içinde ileri geri uçar. Birisi duvarın yanına bir Wi-Fi erişim noktası kurduysa, Wi-Fi elektrik dalgalarını da odaya gönderir. Artı hücresel ağ en yakın kuleden alınıyor, ayrıca tüm odaya radyo ve TV frekansları nüfuz ediyor ve Herkül takımyıldızındaki bulutsuda bir süpernovanın patlayıp tüm odamızı sular altında bıraktığı konusunda hala sessizim ve ne oda gama radyasyonu olan tüm Dünya var. Olası tüm elektromanyetik radyasyonu odadan uzaklaştıracağız ve tamamen koruyacağız. Yine de oda, kozmik mikrodalga arka plan ışınımıyla doludur (bunu ortadan kaldırmada iyi şanslar!) ve her milimetreküp hacminde trilyonlarca nötrino tarafından delinir. A-a-a-a!!!
Kısacası gerildik ve mümkün olan her şeyi, her şeyi odadan çıkardık. Onu her şeyden çitle çevirdiler ve nötrinolardan korumak için etrafına 2-3 ışıkyılı kalınlığında kurşun duvarlar ördüler. Ancak şimdi mutlak boşluk kavramına yaklaşmaya başladık. Bu tabi ki doğada meydana gelmez. Ancak galaksilerden çok çok uzakta, kozmik boşluklarda benzer bir şey bulabilirsiniz, ancak kozmik mikrodalga arka plan radyasyonundan hala kaçış yok. Ama orada bile, başıboş bir proton içeri girecek, ardından bir nötrino ve ardından yakındaki bir galaksiden birkaç foton içeri girecek.
Böylece odadan mümkün olan her şeyi kaldırdık, tamamen temizledik. taze, buzlu vakum sıcaklığı 0 Kelvin (çünkü madde yok, alan yok - sıcaklık yok) ve bu odanın hacminde bulunan enerjinin ne olduğunu merak ettim. Mantıksal cevap tam olarak sıfır olacaktır ve hemen ardından - Evet!
Gerçek şu ki odadan çıkarabileceğimiz şeyler (vakum) var ama oradan çıkarılamayacak şeyler de var. Temel olarak.
Birincisi, bunlar sözde kuantum vakum dalgalanmalarıdır. Bunun ne olduğunu detaylı olarak anlatmak uzun zaman alır. parmaklarınızın üzerinde™ kuantum düzeyinde tamamen boş bir boşlukta bile sürekli bir tür hareketin meydana geldiğini söyleyebiliriz. Boşluk kuantum seviyesinde kaynar; içinde sayısız sanal parçacık doğar ve kesintisiz olarak Dirac denizinden atlayarak ya da geri dalarak kaybolur. Vakum dalgalanmalarından korunmak imkansızdır; bu, vakumun kendisinin bir özelliğidir; onlar her zaman oradadırlar.
İkincisi, öyle oldu ki bir boşlukta birisi döküldü karanlık enerji. Galaksilerin hızla itilmesinden sorumlu olan da budur. Bunun ne tür bir enerji olduğu hakkında hiçbir fikrimiz yok, bunların boşluk dalgalanmaları olduğunu düşünürdük ama sonra hesapladık - hayır, değiller. Ve başka bir şey. "Karanlık enerji" sadece bir isim. Belki hiç karanlık değildir, belki enerji bile değildir. Ama var, var olamaz. Bu nedenle, boşluk dalgalanmaları gibi, boşluğun kendisinin başka bir özelliği olarak kabul edilir, ancak bir şekilde farklıdır.
Üçüncüsü, yakın zamanda keşfedilen Higgs bozonu. Bu bozonun anlamı, belirli bir Higgs alanının Evren boyunca uzanmasıdır ve bu bozon da onun bir kuantumudur. Bu alan yine her yerde ve her yerdedir, ondan saklanamazsınız (modern bilimsel kavramlara göre), bu da onun en boş boşlukta bile mutlaka mevcut olduğu anlamına gelir.
Dördüncüsü, diğerleri evrensel alanlar veya normal karanlık saçmalık hala bilmediğimiz ve bilmediğimiz bir şey.
Bütün bunlar bize, en boş metreküp vakumun bile hala bir miktar enerji içerdiğini (en azından daha önce bahsedilenlerin toplamı) gösteriyor; mecazi anlamda da olsa şunu söyleyebiliriz ki bir metreküp vakum bir miktar ağırlığa sahiptir, çünkü eğer enerjisi varsa, o zaman bu bir emcequadrattır!
Neden bugün bilimde mutlak bir boşluğun "tamamen boş" bir şey olmadığı, prensipte şöyle bir şey olduğu resmi olarak kabul ediliyor: mümkün olan minimum enerji değeri. Bir enerji grafiği çizerseniz şu dalgalı görüntüyü elde edersiniz:
Resimde birçok şey hemen açıkça görülüyor ve anlaşılıyor (bu yüzden bu konuyu gündeme getirdim).
Bizim vakumumuz grafiğin en düşük kırmızı noktasında, oradaki enerji değeri minimum ama sıfır değil. Grafik sıfır eksenine değmiyor ancak biraz üstünde yer alıyor.
Ve serideki tüm fikirler hemen bir kenara atılıyor - "vakumun enerjisi sıfır olmadığından, onu bir şekilde eyleme geçirmek, örneğin vakumla çalışan bir tür kurnaz enerji santrali inşa etmek mümkün mü?" Bunun imkânsız olduğu açıktır. Bir topu bir deliğe sokarsanız, onunla ne yaparsanız yapın, yine de en alçak noktasına geri dönecektir. Onlar. Bir çeşit “vakum enerjisi kullanan motor” yapabilmek için bu enerjiyi vakumdan alıp motora vermeniz gerekiyor ama bunu yapmak mümkün değil, vakumun enerjisi minimumda.
Şimdi sahte boşluğa geçelim. Bilim adamları yukarıda verdiğim resmi tahmin eder etmez hemen bir şüphe ortaya çıktı: Ya bu olsaydı? resmin tamamı değil, ama sadece bir kısmı mı? Birdenbire iki adım uzaklaştığımızda daha geniş bir perspektif açılacak ve resmin tamamı şu şekilde görünecektir:
Onlar. gerçek vakumumuz dediğimiz şey çukurlardan yalnızca biridir (Vakum A). Gerçek, gerçek gerçek vakum daha da düşük olduğunda (Vakum B). Belki o boşlukta Higgs alan gücü daha düşüktür veya daha az karanlık enerji vardır veya başka bir şey vardır. Bu durumda evrenimizde sahip olduğumuz şey gerçek değil, sahte bir boşluktur. Peki, yanlış ve yanlış. Bizim için pek bir fark yok, tüm hayatımızı bu sahte boşlukta yaşayabiliriz ve umursamıyoruz. Ve onun bunu yaptığını bile bilmiyorum Aslında yanlış ama bir yerlerde var çok daha doğru.
Ancak bu bedavanın aniden sona ermesi ihtimali her zaman vardır. Doğa her zaman minimum enerji için çabalar. Kendi başına sahte bir boşluktan gerçek bir boşluğa (küçük bir delikten daha büyük bir deliğe) atlayamaz; duvarlar ona izin vermez ve ona müdahale etmez.
Peki ya "topu daha sert iterseniz"? Ya bir boşluğa öyle bir enerjiyle çarparsanız, o da yukarı sıçrar ve başka bir boşluğun, daha gerçek bir boşluğun durumuna düşerse? Bu arada, bunun da yanlış olduğu ortaya çıkabilir, bunun yanında zaten yalan söyleyecektir doğru doğru ama bizim için bu önemli değil. Bazı saçmalıkların olabileceği ve boşluğumuzun eyaletimizden komşu "alt" duruma atlaması bizim için önemli.
Hemen söyleyeyim, öyle olacak çok kötü. Ve herkese ve her şeye. Kurgusal olmayan iyi bir makale, sonunda küçük bir Kıyamet olmadan tamamlanmış sayılmaz. Ve sonra dünyanın sonu herkesin başına gelir ve bu tamdır. İçinde bulunan diğer tüm parçacıkların ve alanların özellikleri, vakumun özelliklerine bağlıdır. Bizi oluşturan tüm elektronlarımız ve protonlarımız hemen özelliklerini değiştirecek, farklı yüklere, bir tür dönüşe veya başka çılgın saçmalıklara sahip olacaklar. Bu da, bütün atomların bir anda parçalanacağı, buharlaşacağı, yok olacağı, yıldızların patlayacağı veya söneceği, kısacası her şeyin olabileceği ve olasılık kanununa göre kötü bir şeyin olacağı anlamına geliyor. olmak. Her şeyin eskisi gibi kalma şansı minimumdur, çünkü mevcut Evrenin herhangi bir sabitini biraz değiştirirseniz, her şey anında çöker. Elbette onun yerine başka bir Evren inşa ediliyor, ancak kimyasal moleküllerin belirli bileşiklerinden oluşan canlı organizmalar olarak bizler için bu değişim hiç de sevindirici olmayacaktır.
Her şeyin nasıl olacağını anlatmanın zevkine dayanamıyorum. İlk olarak, boşluğun bir parçası (deyim yerindeyse "parçacık", "atom") yanlış durumdan gerçek duruma veya en azından daha düşük bir duruma atlayacaktır. Ve hemen tüm komşularını da kendisiyle birlikte çekecektir. Oradaki hesaplamalar çok basit değil, ancak kasvetli dahiler zaten tek parçanın geçemeyeceğini - herkesi kendisiyle birlikte aşağıya sürükleyeceğini hesapladılar. Bilimsel olarak konuşursak, su bir tüpten üstteki kaptan alttakine doğru akacak: eğim alt minimuma doğru yönlendirilecek. İlk sıçrama noktası civarında, başka bir uzayın, başka bir boşluğun topu aslında ışık hızıyla şişmeye başlayacak. Topun dokunduğu her şey, anında emilir, temel parçacıkların toz ve buharına dönüşür veya kurşun ağırlaşır ve tamamen donar veya bir milyon derecede tutuşur, hatta tüm atomlar, tüm madde anında bir şeye dönüşür. aktarım saf parlak enerji ışık hızıyla her yöne dağılır. Burada her şeyin olabileceğini önceden söylemek mümkün değil ama elbette aynı kalmıyor. Topun sınırları neredeyse ışık hızıyla uçtuğu için önceden görmek ve felaketten haberdar olmak mümkün olmuyor. Ölümcül bir topun size doğru koştuğu bilgisi başka bir boşluk balonun şişmesiyle hemen hemen aynı hızda yayılır. Sadece hayatınızı yaşayın, Fransız böreği yersiniz, yorumlara sıçarsınız ya da Mozambik'in vahşi arılarından kaçarsınız ve sonra - bam! Siz de dahil olmak üzere etraftaki her şey ortadan kayboldu. Acıtmayacak, korkutucu olmayacak, bir anda dünyamızın sonu gelecek, hepsi bu. Ve dalga daha da ileri gidecek, Cassiopeia'yı, Andromeda Bulutsusu'nu, üçgen üstkümesini emecek... Dünyanın çok sıkıcı bir sonu olacak ve kimse bunu tahmin edemeyecek, uyaramayacak, hatta hissedemeyecek. Evrendeki ışıkların kapatıldığını düşünün.
Böyle bir Armogeddian nereden başlayabilir? İki seçenek var. Veya bir şey "vakum topunu" o kadar yükseğe itecek ki, farklı vakum durumlarını ayıran bariyerin üzerinden atlayacak. Buradaki hesaplamaların tümü elbette tamamen varsayımsaldır. Vaughn Hawking böyle bir hilenin iddiaya göre 100 milyar GeV veya 100 milyon TeV civarında enerji gerektireceğini doğurdu, doğurdu ve doğurdu. Bunu nasıl yaptı - kimse bilmiyor. Büyük ihtimalle Hawking dünya sabitleriyle oynamış, bir şeyi bir yere bölmüş, çoğaltmış, kökü almış ve cevabı vermiş. Böyle bir enerjide, olağan Higgs alanından farklı özelliklere sahip başka bir Higgs alanı oluşturacak bazı kurnaz Higgs bozonları doğmalıdır. Bu da farklı bir vakum enerjisi yoğunluğu anlamına gelir ve o zaman her şey yukarıda anlattığım senaryoyu takip eder.
Hawking'in zulm edip etmediğini kimse bilmiyor. Bazı hesaplamalar yaptı ve bize sonucunu verdi. Tüm medya hemen bağırmaya başladı: "Hawking dünyanın sonunu tahmin etti, önümüzdeki Cuma günü planlanıyor!" Birisi bu tür enerjileri elde etmek için gereken çarpıştırıcının boyutunu zaten tahmin etmişti; Dünya gezegeninden çok daha büyük olması gerekir. Ama olay şu ki.
LHC'nin fırlatılmasından önce dünyada (elbette daha fazlası basında) çarpıştırıcıdaki çarpışmaların hepimizi yiyebilecek korkunç bir kara delik yaratacağı histerisinin olduğunu hatırlıyor musunuz? LHC'nin çarpışma enerjisini bilmiyorsanız Wikipedia'dan bakabilirsiniz - 14 TeV (14x10 12 elektron volt). Ve sözde "kozmik ışınlar" periyodik olarak doğrudan başımızın üstüne Dünya'ya yağar ve bazı parçacıklar bu enerjilerden milyonlarca kat daha yüksek enerjilere ulaşır. Bu parçacıkların nereden geldiği bilinmiyor. Daha da kötüsü bunların hiç var olmaması gerekir. GZK limiti (bunu keşfeden bilim adamlarının isminden sonra Greisen-Zatsepin-Kuzmin limiti) diye adlandırılan limit vardır. Enerjisi 50 EeV'den (exaelektronvolt, 5x10 19) daha yüksek olan bir parçacığın Dünya'ya ulaşamayacağını söylüyor. Tüm yüksek enerji parçacıkları kelimenin tam anlamıyla "kozmik mikrodalga arka plan radyasyonunu yavaşlatın" ve Dünya'ya ulaşamamak. Ama hadi ama, uçuyorlar ve çok daha yüksek enerjilerle. Bunların nereden kaynaklandığı ve bize nasıl ulaştığı hala bilimin çözülmemiş bir gizemidir, dolayısıyla aynı isimli paradoks da bundan kaynaklanmaktadır.
Yani bu parçacıklar var, bize uçuyorlar ve zavallı insanların tüm tankları ve senkrofastronlarıyla hayal bile edemeyeceği kadar büyük miktarda enerji açığa çıkarıyorlar. Ve hiçbir şey, kara delikler oluşmuyor, Evren ölmez. Yani bu konuda endişelenmek için henüz çok erken; büyük ihtimalle herhangi bir kurnaz bozondan korkmamalıyız.
Ancak boşluğun yanlış durumdan gerçek duruma geçmesi için başka bir seçenek daha var. Doğal. Hiçbir şeye, hiçbir parçacığa, enerjiye veya çarpışmaya bağlı değildir. Tamamen kuantum mekaniği yasalarından dolayı. Bu mekanikte, bir parçacığın tamamen yanlışlıkla "potansiyel bir dağın üzerinden atlayabildiği" ve kelimenin tam anlamıyla onun arkasına geçebildiği sözde tünel etkisi vardır - bir tünelden geçmek gibi yoluyla ve doğrudan. Bu durumda, bu sadece kağıt üzerinde kurnaz bir formül biçiminde ilginç olan komik bir teori olayı değildir. Şu anda hepimiz bu etkiyi elektroniklerimizde kullanıyoruz, örneğin şu anki yazıyı okuduğunuz bilgisayar veya tablette, muhtemelen bu kuantum mekaniksel etkiyi doğrudan kullanan bir tünel diyotu, transistör veya başka bir hileli mikro devre de vardır. onun (yani bizim) doğrudan yararı için.
Yani sahte bir boşluğun olduğu bir durumda, bazı piçlerin sebepsiz yere dağın üzerinden atlaması meydana gelebilir. Ve evrenin geri kalanını da kendisiyle birlikte sürükleyecek. Böyle bir sonucun şansı çok çok küçüktür (genel olarak kuantum mekaniğinde her şey olabilir, ancak her özel durumda belirli bir olasılıkla). Buradaki riskler genellikle hesaplanamayacak kadar küçüktür; böyle bir olayın olasılığındaki virgülden sonraki sıfırların sayısı, doğrudan boşlukta küçük harflerle basılsa bile hiçbir galaksiye sığmaz. Ancak Evren de oldukça büyük (belki de sonsuz). Kim bilir, belki de bir yerlerde bu geçiş sıçraması çoktan gerçekleşmiştir ve başka bir Evren, Nemesis'in yanan kılıcıyla ışık hızıyla bize doğru ilerlemektedir. yeni geliştirilmiş(ama ne yazık ki bizim için değil) fizik yasalarına göre.
Öte yandan, eğer bu top bir milyar ışıkyılı uzaklıktan geliyorsa endişelenmenize gerek yok. Geriye bir milyar (ya da beş ya da on, kim bilir) yıl kalacak. Bu süre zarfında elbette çok daha ilginç ve ölümcül olaylar ve felaketler yaşanacak, insan uygarlığı yüz kat daha fazla yok edilme fırsatına sahip olacak - aynı zamanda anlık ve acısız olan 101'inciden korkmaya değer mi?
Çoğu zaman, uzaydan bahsederken insanlar, gök cisimlerinin belirli bir ortamda "asılı olduğu", farklı zamanlarda, belirli bir bilgi aşamasındaki bilimsel kavramlara bağlı olarak eter, boşluk veya boşluk olarak adlandırılan bir resim hayal ederler. 21. yüzyılda bilim insanları bu uzay ortamını türlere ve alt türlere ayırıyor: mutlak boşluk, teknik boşluk, fiziksel, kozmik ve bir grup sahte boşluk.
Genel olarak boşluk nedir? Neden bu kadar çok var ve onları nasıl ayırt edebiliriz? Vakumun basit bir tanımı da anlaşılması kolay gibi geliyor: "Vakum, atmosferik basınçtan çok farklı, düşük basınçlı bir ortamdır." İşin sırrı "güçlü" kelimesinde yatıyor. Ve mühendisler ve bilim adamları hemen sayılara yönelecekler. Bu nedenle, maddenin vakum ortamındaki (havanın dışarı pompalandığı kabın duvarlarındaki) basıncı deniz seviyesinde bir atmosferden veya ~101,35 kPa'dan (kiloPascal) daha az olmalıdır. Düşünceli bir okuyucu hemen şunu soracaktır: Vakum odasındaki hangi basınç vakumu belirler?
Sevgili okuyucu, Toprak Ana'dayken, vakumların dünyasına olan yolculuğumuza fabrikalardan ve araştırma laboratuvarlarından başlayalım. Günümüzde işletmelerde en popüler boşluk Teknik Boşluktur. Elektronik ekipman fabrikaları ve ilaç fabrikaları, tıbbi ve biyoteknolojik enstitüler, radyobiyolojik ve çevre laboratuvarlarının yanı sıra Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nda hızlanan halkalarda buna ihtiyaç duyulmaktadır. Birkaç alt türe ayrılmıştır: düşük vakum veya ön vakum, yüksek ve ultra yüksek (veya derin) vakum.
Forevacuum, bir santimetreküpte on ila on altıncı güç molekülünü içerir. Yüksek vakum, ön vakumdan santimetreküp başına 100.000 kat daha az molekül içerir. Ve ultra yüksek vakum, yüksek vakumdan 10.000 kat daha azdır. Elektron mikroskopları için iyidir. Teknik Boşluk neredeyse boş bir ortamın özel bir durumu olarak düşünülebilir. Özellikleri nedeniyle - ısıyı iletmez - örneğin sıvı nitrojenin depolandığı ve taşındığı Dewar kaplarında kullanılır.
https://authortoday-a.akamaihd.net/posts/1271/attachments/5064720bc7094e8ba4cd7e47fced49a9.jpg
Şimdi Fiziksel Vakum dünyasına geçelim. Bu terim, kesinlikle hiçbir gerçek atomik madde parçacığının bulunmadığı bir alanı ifade eder. Ama... Fiziksel Boşluk boş değil; en düşük enerji durumundaki belirli bir enerji alanıyla doludur ve fizikçiler buna "kuantumlanmış alan" adını verirler. Sıfır momentuma, sıfır açısal momentuma ve örneğin hızlandırıcılarda (LHC, Tevatron, vb.) yüksek enerji fiziği alanında çalışan araştırmacılar için önemli olan diğer birçok sıfır özelliğe sahiptir. Fiziksel Boşluğun enerji suyunda, gerçek olmayan, sanal parçacıklar sürekli doğup yok oluyor. Bu işlemlere, vakumun enerji durumunun sıfır noktası salınımları denir. Bu durumda maddenin yoğunluğundan değil, boşluktaki enerji yoğunluğundan bahsediyoruz.
Fiziksel Vakumu tartışırken uzmanlar, Sahte Vakumlar olarak adlandırılan vakum durumları gibi olağandışı olayları anlamaya çalışırlar. Elbette bu soru, örneğin bahçıvanlardan ziyade bilim adamlarının ilgisini çekiyor. Fiziksel Vakumun yukarıda bahsedilen sıfır salınımları bazen sıfırdan biraz daha yüksek enerjiye sahip ek vakumlar yaratır. Ancak Sahte Vakum çok kısa bir süre için (sınırlı bir yerel alanda) var olur ve gerçek parçacıklar üretme kapasitesine sahip değildir. Bir süre sonra, diğer enerjilerin karışımındaki bu enerji kabarcığı gerçek bir boşluğa "çöker".
Peki sevgili okuyucular ve gezginler, gelin başka bir dünyaya geçelim ve sonunda Kozmik Boşluk ile tanışalım. Maddenin bu şaşırtıcı durumu bugün gökbilimcilerden kozmologlara ve fizikçilerden astronotlara, uzay turistlerine, uzay aracı tasarımcılarına ve bilim kurgu yazarlarına kadar pek çok kişiyi endişelendiriyor. Kozmik Boşluk, Fiziksel Boşluğa yakın olmasına rağmen, madde ve enerji ile dolu olması anlamında mutlak veya tamamen boş değildir. Kozmik Vakumun ana dolgusu, optik ve optik olmayan spektrumun (termal ve X ışınları) enerji alanları, kozmik ışınlar, plazma, radyo dalgaları, fotonlardır (gama kuantumu). Karanlık madde ve karanlık enerji üzerinde durmuyorum ama şunu da unutmamak lazım.
Derin uzayda son derece az gerçek madde (moleküller veya atomlar) kalır: 1000'den (en iyi ihtimalle) 1 santimetreküpte 1 parçaya kadar. Bir atomun ortalama yarıçapının bir angstrom veya on üzeri santimetrenin eksi sekizinci kuvveti olduğunu hatırlayın. Bu küpün kenarına göre atomun büyüklüğü göz önüne alındığında, iki atomun etkileşimi, eğer biri Washington'da, diğeri Moskova'da yaşıyorsa, iki hamamböceğinin iletişimi olarak düşünülebilir. Bu hacimde bin atomu “yaysanız” bile, o kadar mesafeden bile atomlar birbirlerine enerji aktaramayacak veya hamamböcekleri antenleriyle karşılıklı olarak yüzlerini çizebilecektir.
Doğal olarak bir soru ortaya çıkıyor. Evrendeki tüm gök cisimleri birbirleriyle etkileşime giriyorsa, o zaman sinyaller uzayda, Kozmik Boşlukta nasıl iletiliyor? Öncelikle dört ana fiziksel etkileşim türünü hatırlayalım: elektromanyetik, güçlü (nükleer), zayıf (ölçü bozonlarını kullanarak) ve yerçekimsel etkileşimler ve buna bağlı olarak alanlar. Burada atasözü her zamankinden daha uygun: Her sebzenin bir zamanı vardır ve şunu da ekleyelim: bir de yeri. Kısa menzilli alanları bir kenara bırakalım ve yalnızca elektromanyetik ve yerçekimi alanlarına dikkat edelim.
Güçlü süreçler nedeniyle yaşayan aktif galaktik çekirdekler periyodik olarak patlayabilir, devasa enerji, mıknatıslanmış plazma, optik, ultraviyole, X-ışını ve radyo dalgası spektrumunda çeşitli radyasyon ve tabii ki dar yönlendirilmiş gaz jetleri (genellikle iki tane vardır) açığa çıkarabilir. onlardan). Alevlerin gaz bulutları patlamanın merkezinden onlarca kiloparsek kadar uzanıyor. Gaz akışındaki maddenin hızı ancak 500 km/sn'ye ulaşır (ışık hızıyla karşılaştırıldığında) ve yavaş yavaş azalır ve maddenin yoğunluğu santimetreküp başına bir parça ile kıyaslanabilir hale gelir.
Gaz ve toz bulutlarının ve fırlatılan plazmanın ana kütlesi, galaksinin dönen çekirdeğinin güçlü yerçekimsel alanı tarafından taşınır ve 3-4 kiloparsek'i aşmayan birikim diski bölgesinde kalır. Her ne kadar işaret fişekleri, galaktik rüzgarın kozmik hızlarına sahip olan ve yine de çok nadir miktarda madde taşıyan kozmik galaktik ışınlar üretse de. Bunların hepsi Kozmik Vakum kavramına uyuyor.
Açıkçası, bu miktardaki madde sıradan ses sinyallerinin iletilmesi için uygun değildir. Bu nedenle, Kozmik Vakumda mekanik uzunlamasına dalgalar (veya başka şekilde madde yoğunluğu dalgaları veya sıkıştırma ve seyrekleşme alanlarının değişmesi) vardır, aksi takdirde akustik titreşimler veya ses ortaya çıkmaz. Galaktik çekirdeğin patlayıcı enerjisindeki aslan payı (~%90) maddeye değil optik radyasyona, röntgen ışınlarına ve radyo emisyonuna gider. Uzayda yayılan bu tür sinyallerdir.
https://authortoday-a.akamaihd.net/posts/1271/attachments/33e0d837cce743a49bbf7c7f0205ee8a.jpg
Kozmik Boşluk sadece kelimelerden ve soyut akıl yürütmelerden ibaret değildir. Günümüzde yörünge istasyonlarında, uzay teknolojisindeki ultra ince işlemlerde aktif olarak kullanılmaktadır: hassas dedektörler için ultra saf kristallerin yetiştirilmesinin yanı sıra ince filmler üzerinde güneş pilleri üretimi.
Sevgili okuyucular, genel ve özel görelilik teorilerinde gerekli olan Einstein'ın boşluğunun dünyasını henüz ele almadık. Ancak bu tamamen farklı bir hikaye ve kozmolojik denklemlerle oynamayı teorisyenlere bırakacağız.
uzay, ilginç
"Yoktan bir şey yapabilir misin amca?" - “Hayır dostum, hiçbir şeyden hiçbir şey çıkmayacak.”
Shakespeare, "Kral Lear" (çeviren: T.L. Shchepkina-Kupernik)
Vakum boşluktur. Genellikle "hiçbir şey" ile eşanlamlı olarak kullanılır. Bu nedenle, Einstein bunu ilk önerdiğinde vakum enerjisi fikri bu kadar tuhaf görünüyordu. Ancak son otuz yılda temel parçacıklar teorisindeki ilerlemelerin etkisiyle fizikçilerin boşluğa karşı tutumu kökten değişti. Vakum araştırması devam ediyor ve onun hakkında ne kadar çok şey öğrenirsek, o kadar karmaşık ve şaşırtıcı görünüyor.
Modern parçacık teorilerine göre boşluk fiziksel bir nesnedir; enerjiyle yüklenebilir ve çeşitli durumlarda olabilir. Fizikçilerin terminolojisinde bu durumlara farklı boşluklar denir. Temel parçacıkların türleri, kütleleri ve etkileşimleri temeldeki boşluk tarafından belirlenir. Parçacıklar ile vakum arasındaki ilişki, ses dalgaları ile içinden geçtikleri malzeme arasındaki ilişkiye benzer. İçinde yaşadığımız boşluk en düşük enerji durumundadır, buna “gerçek boşluk” denir. Vakumumuzun en düşük enerji olmaması mümkündür. Günümüzde en temel fizik teorisi rolüne aday olan sicim teorisi, negatif enerjili boşluğun varlığını varsayar. Eğer gerçekten varlarsa, o zaman boşluğumuz, içindeki tüm maddi nesneler için felaketle sonuçlanacak şekilde kendiliğinden parçalanacaktır.
Fizikçiler bu tür boşluklarda yaşayan parçacıklar ve aralarında etkili olan kuvvetler hakkında zengin bilgi topladılar. Örneğin güçlü nükleer kuvvet, atom çekirdeğindeki protonları ve nötronları bağlar, elektromanyetik kuvvetler elektronları çekirdek etrafındaki yörüngelerinde tutar ve zayıf kuvvet, nötrino adı verilen yakalanması zor hafif parçacıkların davranışından sorumludur. İsimlerine sadık kalarak, bu üç kuvvetin çok farklı güçleri vardır; elektromanyetik kuvvet güçlü ile zayıf arasında bir yerdedir.
Diğer vakumlardaki temel parçacıkların özellikleri tamamen farklı olabilir. Kaç farklı boşluğun olduğu bilinmiyor, ancak parçacık fiziği muhtemelen daha fazla simetriye ve daha az parçacık ve etkileşim çeşitliliğine sahip en az iki tane daha olması gerektiğini öne sürüyor. Bunlardan ilki, elektromanyetik ve zayıf etkileşimlerin eşit güce sahip olduğu ve tek bir birleşik kuvvetin bileşenleri olarak ortaya çıktığı, elektrozayıf vakum olarak adlandırılan durumdur. Bu boşluktaki elektronların kütlesi sıfırdır ve nötrinolardan ayırt edilemezler. Işık hızında hareket ederler ve atomların içinde tutulamazlar. Bu tür bir boşlukta yaşamamamız şaşırtıcı değil.
İkincisi, parçacıklar arasındaki üç tür etkileşimin de birleştiği Büyük Birleşmenin boşluğudur. Bu son derece simetrik durumda, nötrinolar, elektronlar ve kuarklar (protonları ve nötronları oluşturan) birbirinin yerine geçebilir hale gelir. Elektrozayıf bir vakumun var olduğu neredeyse kesin olsa da, Büyük Birleşik vakum çok daha spekülatif bir yapıdır. Varlığını öngören parçacık teorileri teorik olarak ilgi çekicidir ancak son derece yüksek enerjiler içerir ve bunların gözlemsel kanıtları az sayıdadır ve çoğunlukla dolaylıdır.
Elektrozayıf vakumun her santimetreküpü devasa bir enerji ve -Einstein'ın kütle ve enerji ilişkisine göre- yaklaşık on milyon trilyon ton (Ay'ın kütlesi kadar) kadar muazzam bir kütle içerir. Bu kadar büyük sayılarla karşı karşıya kalan fizikçiler, sayıların kısaltılmış gösterimine geçerek onları on'un kuvvetleriyle ifade etmeye başlıyorlar. Bir trilyon, arkasından 12 sıfır gelen birdir; 10^12 şeklinde yazılır. On milyon trilyon birdir ve ardından 19 sıfır gelir; yani bir elektrozayıf vakumun kütle yoğunluğu santimetreküp başına 10^19 tondur. Büyük Birleşmenin boşluğu için kütle yoğunluğunun daha da büyük ve canavarca daha büyük olduğu ortaya çıkıyor - 10^48 kat. Bu boşluğun hiçbir zaman laboratuvarda yaratılmadığını söylemeye gerek yok; bu, mevcut teknolojiyle elde edilenden çok daha fazla enerji gerektirecektir.
Bu şaşırtıcı değerlerle karşılaştırıldığında sıradan bir gerçek boşluğun enerjisi ihmal edilebilir düzeydedir. Uzun zamandır tam olarak sıfır olduğu düşünülüyordu, ancak son gözlemler vakumun metreküp başına üç hidrojen atomunun kütlesine eşdeğer küçük bir pozitif enerjiye sahip olabileceğini gösteriyor. Bu keşfin önemi 9, 12 ve 14. Bölümlerde açıklığa kavuşturulacaktır. Yüksek enerjili boşluklara "yanlış boşluk" denir çünkü gerçek boşluktan farklı olarak kararsızdırlar. Kısa bir süre sonra, genellikle saniyenin küçük bir kısmı, sahte vakum parçalanır, gerçek vakuma dönüşür ve fazla enerjisi, temel parçacıklardan oluşan bir ateş topu şeklinde serbest bırakılır. Sonraki bölümlerde vakum bozunması sürecine çok daha detaylı bakacağız.
Eğer boşluğun enerjisi varsa, Einstein'a göre gerilimin de olması gerekir. Bu sonucu basit enerji değerlendirmelerinden anlamak kolaydır. Bir kuvvet her zaman fiziksel bir nesneye enerjisini azaltacak yönde etki eder. (Daha doğrusu potansiyel enerji, hareketle ilişkili olmayan enerji bileşenidir.) Örneğin yer çekimi kuvveti, nesneleri azalan enerji yönünde aşağı doğru çeker. (Yerden yükseklik arttıkça yerçekimi enerjisi de artar.) Sahte bir boşluk için enerji, kapladığı hacimle orantılıdır ve ancak hacmin küçültülmesiyle azaltılabilir. Bu nedenle vakumun sıkışmasına neden olan bir kuvvetin olması gerekir. Bu kuvvet gerilimdir.
Ancak gerilim itici bir çekimsel etki yaratır. Boşluk durumunda itme, kütlesinin neden olduğu yerçekimsel çekimden üç kat daha güçlüdür, dolayısıyla toplam çok güçlü bir itmedir. Einstein, dünyanın sabit durum modelinde sıradan maddenin çekim kuvvetini dengelemek için boşluğun bu anti-yerçekimini kullandı. Maddenin kütle yoğunluğunun boşluğun iki katı olması durumunda dengenin sağlandığını keşfetti. Guth farklı bir plan önerdi: Evreni dengelemek yerine onu şişirmek istiyordu. Böylece sahte boşluğun itici ağırlığının karşı çıkılmadan hakim olmasına izin verdi.
Uzay enflasyonu
Alan Guth, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'ndeki ofisinde. Guth, 1995 yılında Boston Globe'da düzenlenen en dağınık ofis yarışmasının kazananı olmaktan gurur duyuyor.
Uzak geçmişte Evrenin uzayı sahte bir boşluk durumunda olsaydı ne olurdu? Eğer o dönemde maddenin yoğunluğu Evren'i dengelemek için gerekenden daha az olsaydı, o zaman itici yerçekimi hakim olurdu. Bu, başlangıçta genişlememiş olsa bile evrenin genişlemesine neden olacaktır.
Fikirlerimizi daha kesin hale getirmek için Evrenin kapalı olduğunu varsayacağız. Daha sonra Şekil 3.1'deki balon gibi şişer. Evrenin hacmi arttıkça madde seyrelir ve yoğunluğu azalır. Ancak sahte vakumun kütle yoğunluğu sabit bir sabittir; her zaman aynı kalır. Böylece maddenin yoğunluğu çok hızlı bir şekilde ihmal edilebilir hale gelir, homojen genişleyen bir sahte boşluk deniziyle baş başa kalırız.
Genişleme, sahte vakumun kütlesinin yoğunluğuyla ilişkili çekiciliği aşan gerilimi nedeniyle oluşur. Bu büyüklüklerin hiçbiri zamanla değişmediğinden genişleme hızı tam olarak sabit kalır. Bu oran, Evrenin birim zamanda (örneğin bir saniye) genişleme oranıyla karakterize edilir. Yani bu değer ekonomideki enflasyon oranına, yani fiyatların yıllık artış yüzdesine çok benzer. 1980'de Guth, Harvard'da bir seminer öğrettiğinde Amerika Birleşik Devletleri'ndeki enflasyon oranı %14'tü. Bu değer sabit kalsaydı fiyatlar her 5,3 yılda bir iki katına çıkacaktı. Benzer şekilde, evrenin sabit bir genişleme hızı, evrenin büyüklüğünün iki katına çıktığı sabit bir zaman aralığının var olduğu anlamına gelir.
Sabit bir iki katına çıkma süresiyle karakterize edilen büyümeye üstel büyüme denir. Çok hızlı bir şekilde devasa rakamlara yol açtığı biliniyor. Bugün bir pizza parçasının maliyeti 1 dolarsa, 10 ikiye katlama döngüsünden sonra (örneğimizde 53 yıl) fiyatı 1024 dolar olacak ve 330 döngüden sonra 10^100 dolara ulaşacaktır. Birin ardından 100 sıfır gelen bu devasa sayının özel bir adı var: googol. Guth, evrenin üstel genişlemesini tanımlamak için kozmolojide enflasyon teriminin kullanılmasını önerdi.
Sahte bir boşlukla dolu bir evrenin iki katına çıkma süresi inanılmaz derecede kısadır. Ve vakum enerjisi ne kadar yüksek olursa, o kadar kısa olur. Elektrozayıf bir boşluk durumunda, evren mikrosaniyenin otuzda biri kadar bir sürede googol katı kadar genişleyecek ve Büyük Birleşik boşluk varlığında bu 10^26 kat daha hızlı gerçekleşecektir. Bir saniyenin bu kadar kısa bir bölümünde, atom büyüklüğündeki bir bölge, bugün gözlemlenebilen evrenin tamamından çok daha büyük bir boyuta ulaşacak.
Sahte vakum kararsız olduğundan, sonunda parçalanır ve enerjisi, parçacıklardan oluşan bir ateş topunu ateşler. Bu olay enflasyonun sonunu ve normal kozmolojik evrimin başlangıcını işaret ediyor. Böylece, küçük bir başlangıç embriyosundan muazzam büyüklükte, sıcak, genişleyen bir Evren elde ederiz. Üstelik bu senaryo, Büyük Patlama kozmolojisinin doğasında olan ufuk ve düz geometri sorunlarını mucizevi bir şekilde ortadan kaldırıyor.
Ufuk probleminin özü, gözlemlenebilir Evrenin bazı kısımları arasındaki mesafelerin, görünüşe göre her zaman, Büyük Patlama'dan bu yana ışığın kat ettiği mesafeden daha büyük olmasıdır. Bu, birbirleriyle hiçbir zaman etkileşime girmediklerini varsayar ve bu durumda sıcaklık ve yoğunluklarda neredeyse tam eşitliğe nasıl ulaştıklarını açıklamak zordur. Standart Büyük Patlama teorisinde, ışığın kat ettiği mesafe evrenin yaşıyla orantılı olarak artarken, kozmik genişleme yerçekimi nedeniyle yavaşladığından bölgeler arasındaki mesafe daha yavaş artıyor. Bugün etkileşimde bulunamayan bölgeler, gelecekte ışık nihayet aralarındaki mesafeyi kat ettiğinde, birbirlerini etkileyebilecekler. Ancak geçmişte ışığın kat ettiği mesafe olması gerekenden daha da kısalıyor; dolayısıyla alanlar bugün etkileşime giremiyorsa, daha önce kesinlikle bunu yapamıyorlardı. Dolayısıyla sorunun kökü, genişlemenin giderek yavaşlamasına neden olan yerçekiminin çekici doğasında yatmaktadır.
Ancak sahte boşluğun olduğu bir evrende yerçekimi iticidir ve genişlemeyi yavaşlatmak yerine hızlandırır. Bu durumda durum tersine dönüyor: Işık sinyali alışverişi yapabilen alanlar gelecekte bu yeteneğini kaybedecek. Ve daha da önemlisi, bugün birbirine ulaşılamayan bu alanların geçmişte etkileşim içinde olması gerekir. Ufuk sorunu ortadan kalkıyor!
Düz alan sorunu da aynı kolaylıkla çözülür. Evrenin ancak genişlemesi yavaşladığında kritik yoğunluğundan uzaklaştığı ortaya çıktı. Hızlandırılmış enflasyonist genişleme durumunda bunun tersi doğrudur: Evren kritik yoğunluğa yaklaşır, bu da onun daha düz hale geldiği anlamına gelir. Enflasyon evreni muazzam derecede genişlettiği için biz onun sadece çok küçük bir kısmını görüyoruz. Bu gözlemlenebilir bölge, yüzeye yakından bakıldığında da düz görünen Dünya'mıza benzer şekilde düz görünmektedir. Yani, kısa bir şişme dönemi Evren'i büyük, sıcak, tekdüze ve düz hale getirerek standart Büyük Patlama kozmolojisi için gerekli olan başlangıç koşullarını yaratıyor...
Laboratuvarda vakumu ilk yaratan bilim adamı Evangelista Torricelli'nin cıva vakum barometresi. Kapalı tüpün üst kısmındaki cıva yüzeyinin üstünde bir “Torricelli boşluğu” vardır (doyma basıncı altında cıva buharı içeren bir vakum ... Wikipedia
Vakum (Latince vakum boşluğundan gelir), atmosferik basınçtan önemli ölçüde daha düşük basınçlarda gaz içeren bir ortamdır. Vakum, gaz moleküllerinin serbest yolu λ ile sürecin karakteristik boyutu d arasındaki ilişki ile karakterize edilir. D'nin altına alınabilir... ... Vikipedi
Vakum (Latince vakum boşluğundan gelir), atmosferik basınçtan önemli ölçüde daha düşük basınçlarda gaz içeren bir ortamdır. Vakum, gaz moleküllerinin serbest yolu λ ile sürecin karakteristik boyutu d arasındaki ilişki ile karakterize edilir. D'nin altına alınabilir... ... Vikipedi
Vakum (Latince vakum boşluğundan gelir), atmosferik basınçtan önemli ölçüde daha düşük basınçlarda gaz içeren bir ortamdır. Vakum, gaz moleküllerinin serbest yolu λ ile sürecin karakteristik boyutu d arasındaki ilişki ile karakterize edilir. D'nin altına alınabilir... ... Vikipedi
Vakum (Latince vakum boşluğundan gelir), atmosferik basınçtan önemli ölçüde daha düşük basınçlarda gaz içeren bir ortamdır. Vakum, gaz moleküllerinin serbest yolu λ ile sürecin karakteristik boyutu d arasındaki ilişki ile karakterize edilir. D'nin altına alınabilir... ... Vikipedi
Voynich El Yazması, bilinmeyen bir yazı sistemi Voynich El Yazması (İngilizce Voyni ... Wikipedia) kullanılarak yazılmıştır.
Şişirme- (Enflasyon) Enflasyon, bir para biriminin değer kaybetmesi, satın alma gücünün azalmasıdır.Enflasyon hakkında genel bilgiler, enflasyon türleri, ekonomik özü nedir, enflasyonun nedenleri ve sonuçları, göstergeleri ve enflasyon endeksi, nasıl... ... Yatırımcı Ansiklopedisi
I Üretra (üretra; üretranın eşanlamlısı), idrarın vücuttan dışarıya atıldığı mesanenin boşaltım kanalıdır. Anatomi ve histoloji Üretra (Şekil 1) mesanenin (Mesane) alt kısmında başlar… … Tıp ansiklopedisi
I Ekinokokkoz (ekinokokkoz), karaciğerde, akciğerlerde veya diğer organ ve dokularda hidatik kistlerin oluştuğu kistodoz grubundan bir helmintiyazdır. E. en çok Avustralya, Yeni Zelanda, Güney Amerika, Kuzey... ...'de bulunur. Tıp ansiklopedisi
Dünyanın en inanılmaz sonu, sahte bir boşluğun çökmesi sonucu dünyanın yok olması olacaktır. Bu durumda sadece insanlar, gezegen, Güneş ve Samanyolu değil, gözlemlenebilen tüm Evrenin varlığı sona erecektir. Bilim insanları, özellikle de “Bilgisayar Simülasyonunda mı Yaşıyorsunuz?” çalışmasının yazarı filozof Nick Bostrom olmak üzere insanlığı böyle bir gelecekle defalarca korkuttu. Gerçek bir boşluğun Dünya'daki yaşam için ne kadar tehlikeli olduğu Lenta.ru'nun materyalinde yer almaktadır.
Kuantum alan teorisinde vakum, sistemin mümkün olan minimum enerjiye sahip durumuna karşılık gelir. Böyle bir dünyada tüm fiziksel süreçler, sıfır olarak alınan bu değeri aşan enerjilerle gerçekleşir. Bu arada, Evrenin veya onun gözlemlenebilir kısmının yarı kararlı veya sahte bir boşlukta olması da mümkündür. Bu, Evrenin evrimleşebileceği çok daha elverişli bir enerjisel konumun, yani gerçek bir boşluğun olduğu anlamına gelir.
Bir sistemin sahte bir boşluktan gerçek bir boşluğa geçişinin niceliksel bir açıklaması ilk olarak 1970'lerde Sovyet fizikçileri tarafından önerildi. Bu sorular hemen hemen aynı zamanda Amerikalı bilim adamlarının da dikkatini çekti. Bugüne kadar, bir sistemin başlangıçtaki yarı kararlı durumdan ikinci, daha kararlı duruma geçiş olasılığını tahmin etmeye olanak tanıyan bir matematiksel aparat geliştirildi. Büyük ölçüde kozmolojik kabarcık formalizminin temelini oluşturan istatistiksel fizik ve kuantum alan teorisine dayanmaktadır.
Bu yaklaşımda, gözlemlenebilir dünyanın sahte bir boşlukta var olduğuna inanılmaktadır. Bu durum, büyük olasılıkla, doğası gereği yarı kararlıdır - Evrenin tamamı veya bir kişinin gördüğü kısmı, kozmolojik ölçeklerde çok büyük bir süre boyunca istikrarlı bir durumda olabilir, ancak bu sonludur. Sahte vakum balonunun içinde gerçek vakum balonu ortaya çıkabilir. Bu durumda Evrenin evrimi, orijinal yarı kararlı durumun bozulması nedeniyle meydana gelir.
Gerçek boşluk balonu, özel görelilik teorisine göre sahte boşluk balonunun içinde, ışık hızından daha hızlı olmamak üzere genişler ve orijinal dünyanın tüm maddesini yok eder. Bu yüzden gözlemlenebilir Evrenin olası ölümünden bahsediyorlar. Bununla birlikte, sahte vakum bozunumunun niceliksel analizi büyük belirsizliğe tabidir.
Yapılması gereken asıl şey, yeni bir kozmolojik aşamanın balonunun doğma olasılığını tahmin etmektir. Sorunu olabildiğince basitleştirmeyi ve geçiş olasılığı için açık ifadeler elde etmeyi mümkün kılan iki ana yaklaşım vardır: ince ve kalın duvarların yaklaşımı. Temel amaç, temel parçacık fiziğinin modern bir kavramı olan Standart Modelin Higgs potansiyelidir (Ginzburg-Landau potansiyeli olarak da bilinir). Parçacıklardaki atıl kütlenin ortaya çıkmasından sorumlu olan Higgs alanını içerir.
Sahte bir kabarcıkta gerçek bir vakum kabarcığının oluşması, sistemin ikinci dereceden bir faz geçişinde olduğu gibi sürekli olmayan ve ani bir değişime uğradığı birinci dereceden bir faz geçişine karşılık gelir. Her iki yaklaşımda da önemli olan, yanlış ve gerçek boşluğu ayıran potansiyel bariyerin yüksekliğidir. İnce duvar yaklaşımı, yanlış ve gerçek potansiyel minimumları arasındaki fark, aralarındaki bariyerin yüksekliğinden çok daha küçük olduğunda işe yarar.
Eğer duvar kalınlığı baloncuğun yarıçapından çok daha küçükse, doğum olasılığına asıl katkı hacimsel enerjiden ziyade yüzey tarafından yapılır. Bu durumda olasılığın belirlenmesi üssün hesaplanmasına gelir. Kalın duvar yaklaşımı, fiziksel olarak ilginç teorilerde çok daha az sıklıkla kullanılır. Ve bunun nedeni açıktır: bu durumda, yeni bir fazın kabarcıklarının oluşma olasılığı katlanarak bastırılır - sahte boşluk pratik olarak gerçek olandan ayırt edilemez.
Tünel açma olasılığı Higgs potansiyelindeki kuantum düzeltmelerine, özellikle de ağır parçacıkların katkısına bağlıdır. Şu anda üst kuark en ağır temel parçacık olarak kabul ediliyor; kütlesi 173 gigaelektronvoltu aşıyor. Yeni ağır parçacıkların keşiflerinin kozmolojik modeller için bu kadar önemli olmasının nedeni budur; gözlemlenebilir dünyanın istikrarına ilişkin tahminleri etkileyebilirler.
Yerçekimi, boşluğun bozulmasında, yani uzay-zamanın eğriliğinde özel bir rol oynar. Özellikle yüksek enerjili parçacıkların çarpışması sonucu ortaya çıkabilen mikroskobik kara delikler, çevrelerinde gerçek vakum kabarcıklarının doğma olasılığını yüzlerce kat artırıyor. Kozmolojik kabarcıkların dinamikleri, orijinal Evrende birkaç kabarcık oluşursa daha da karmaşık hale gelir; genişleyip birbirleriyle çarpışarak gerçek bir boşlukla yeni bir dünya yaratırlar.
Bugün Evrenin hangi durumda olduğu bilinmiyor. Eğer gerçek bir boşluksa endişelenecek bir şey yok. Yanlışsa, büyük olasılıkla, gözlemlenebilir Evrenin boyutları, ışık hızında genişleyen ve insan standartlarına göre herhangi bir makul zamanda tüm dünyayı dolduracak yeni bir baloncuğun boyutları için çok büyüktür. Ancak bir istisna var - eğer insanlığın yakın çevresinde bir şekilde yeni bir aşama ortaya çıkarsa. O zaman Dünya neredeyse anında ölebilir.
