Svet kakav poznajemo može da se sruši poput kule od karata: Kvantne simulacije dale neočekivani uvid u budućnost kosmosa

Svemir bi mogao da se zadesi katastrofalan događaj, koji bi mogao sve da promeni, pokazalo je novo istraživanje zasnovano na kvantnim proračunima.

Najnovija simulacija na kvantnom računaru omogućila je naučnicima da bolje razumeju fenomen koji bi mogao da potpuno promeni strukturu univerzuma, a o kom se vrlo malo zna. 

Pre oko pedeset godina kvantni fizičari izneli su pretpostavke da bi svemir mogao da bude zarobljen u takozvanom lažnom vakuumu, u kom deluje stabilno, ali ne može da se premesti u pravi vakuum, gde bi mogao da bude stabilniji.

To bi moglo da dovede do potpune promene u strukturi svemira, ali naučnici znaju vrlo malo o tome da li bi i pod kojim uslovima do toga moglo da dođe, piše Independent.

Šta je lažni vakuum

Sudbinu našeg kosmosa određuju gustina materije, vrednost energije vakuuma i stopa širenja svemira, odnosno Hablova konstanta. Međutim, rezultati opažanja ukazuju da je vrednost gustine materije u svemiru gotovo jednaka jedinici. To je sedamdesetih godina prošlog veka predstavljalo veliki problem za kosmologe, zato što na osnovu Ajnštajnovih jednačina proizilazi da bi gustina materija u Univerzumu trebalo da bude gotovo jednaka nuli.

Taj problem rešava teorija inflacije, koja podrazumeva da je svemir počeo u stadijumu takozvanog "lažnog vakuuma", koji se odlikuje višom energijom od stanja koje karakteriše pravi vakuum. 

Ključno je da stanje lažnog vakuuma teži stanju sa nižom energijom, zbog čega dolazi do inflatornog širenja univerzuma. 

Propadanje "lažnog vakuuma"

Naučnici su sada uz pomoć kvantnog računara mogli bolje da razumeju proces poznat kao propadanje lažnog vakuuma. Proces je povezan sa samim nastankom svemira i mogao bi da objasni početak i kraj kosmosa koji poznajemo.

"Govorimo o procesu u kom svemir potpuno menja svoju strukturu", stoji u saopštenju Univerziteta u Lidsu povodom novog rada, koji potpisuje profesor Zlatko Papić.

"Fundamentalne konstante mogle bi u trenutku da se promene, a svet kakav poznajemo da se sruši poput kule od karata. Ono što nam je potrebno su kontrolisani eksperimenti za posmatranje tog procesa i određivanje vremenskih okvira", dodaje Papić.

Naučnici su koristili određenu vrstu kvantne mašine za simulaciju pomeranja sistema iz lažnog u pravi vakuum, prateći proces na kratkoj skali kako bi mogli da ga bolje razumeju u razmerama univerzuma.

"Ovaj fenomen je uporediv sa rolerkosterom koji ima nekoliko dolina duž putanje, ali samo jedno pravo najniže stanje, na nivou tla. Ako je to zaista slučaj, kvantna mehanika bi omogućila univerzumu da na se kraju spusti do najnižeg energetskog stanja ili 'pravog' vakuuma i taj proces bi rezultirao kataklizmičnim globalnim događajem", rekao je Žan-Iv Deso, koautor studije.

Naučni rad objavljen je u časopisu "Nature Physics".