Физики объяснили, как расширение Вселенной удерживает ложный вакуум

Исследователи Портсмутского университета изучили влияние расширения Вселенной на устойчивость ложного вакуума — состояния, в котором поле находится в локальном, но не самом глубоком энергетическом минимуме. Работа посвящена квантовому туннелированию, полю Хиггса и эффекту, который авторы называют космической блокировкой.

В рамках упрощённой модели Робсон Кристи и его коллеги пришли к выводу, что ключевым фактором может быть соотношение массы поля и скорости расширения космоса. Если пространство расширяется слишком быстро для динамики лёгкого поля, оно не успевает перейти в более глубокий энергетический минимум и остаётся в прежнем состоянии.

Обычно такой переход связывают с квантовым туннелированием через энергетический барьер. Однако взаимодействие поля с окружающей средой разрушает суперпозицию возможных состояний и подавляет этот процесс. Учёные связывают явление с квантовым эффектом Зенона: постоянное получение средой информации о состоянии системы мешает её переходу.

Авторы рассмотрели в том числе поле Хиггса, которое отвечает за массу частиц Стандартной модели. Согласно некоторым расчётам, оно может находиться в ложном вакууме, тогда как при больших значениях поля существует более глубокий минимум. Переход в него изменил бы структуру материи и действующие силы, но представленная модель не доказывает безопасность нынешнего состояния. Для проверки вывода потребуются более реалистичные расчёты.