Unii oameni visează să facă copii, alții visează să facă noi universuri. Dar de ce este nevoie pentru a crea un nou univers? Și dacă facem unul, ce facem cu el?
Big Bang (concepţie artist)
La prima vedere, pare imposibil să faci un univers nou, pentru că de unde ai lua toate acele lucruri de care ai nevoie, dacă nu din vechiul univers? Dar se pare că nu ai nevoie de multe lucruri pentru a crea un nou univers. Și știm asta de la Albert Einstein.
În primul rând, Albert Einstein ne-a învățat că masa este doar un tip de energie, E=mc2. Dar, mai important, Einstein ne-a învățat, de asemenea, că spațiul este dinamic. Se poate curba și se poate extinde. Se schimbă cu timpul.
Și dacă spațiul se schimbă cu timpul, atunci energia nu este conservată. Cel mai simplu exemplu de neconservare a energiei este constanta cosmologică. Constanta cosmologică este motivul pentru care expansiunea universului nostru devine mai rapidă. Constanta indică energia per volum care, așa cum spune și numele, este constantă. Dar dacă energia per volum este constantă, iar volumul crește, atunci energia totală crește odată cu volumul. Acest lucru înseamnă că într-un univers în expansiune, puteți obține multă energie din nimic, dacă reușiți să extindeți spațiul suficient de rapid. Știu că sună complet nebunesc, dar așa funcționează în teoria relativității generale a lui Einstein. Energia pur și simplu nu este conservată.
Să creăm vid fals
OK, nu avem nevoie de multă materie, dar cum să creăm un univers care să se extindă? Ei bine, încercați să creați condiții similare cu cele care au creat propriul nostru univers.
Există o mică problemă cu asta, și anume că nimeni nu știe cu adevărat cum a fost creat universul nostru. Există multe teorii diferite pentru aceasta, dar niciuna nu este sprijinită de observații. Cu toate acestea, una dintre aceste teorii a devenit foarte populară în rândul astrofizicienilor, se numește „inflație eternă” - și, deși nu știm dacă este corectă, ar putea fi corectă.
În inflația eternă, universul nostru este creat din dezintegrarea unui vid fals. Pentru a înțelege ce este un vid fals, să vorbim mai întâi despre ce este un vid adevărat.
Un vid adevărat se află într-o stare de energie minimă. Nu puteți obține energie din el, este stabil. Deoarece are deja energie minimă, nu poate face nimic și nu puteți face nimic cu el.
Un vid fals este unul care arată temporar ca un vid adevărat, dar în cele din urmă se dezintegrează într-un vid adevărat, deoarece îi mai rămâne energie, iar acea energie suplimentară e folosită la altceva. De exemplu, dacă aruncați jeleu pe un perete, acesta va rămâne acolo pentru o clipă, dar apoi va cădea. Momentul în care se lipește de perete este cam ca o stare de vid fals. Este instabil și în cele din urmă se va descompune în adevăratul vid, care este atunci când jeleul cade la pământ și energia suplimentară îl împrăștie peste tot.
Ce legătură are asta cu crearea universului nostru? Ei bine, consideră că ai o mulțime de vid fals. În acel vid fals există un segment care se descompune într-un vid adevărat. Vidul adevărat are o energie mai mică, dar poate avea o presiune mai mare. Dacă are o presiune mai mare, se va extinde. Așa ar fi putut începe universul nostru. Și, în principiu, puteți recrea această situație în laborator. „Doar” trebuie să creați acest vid fals. Apoi, o parte din acesta se va dezintegra într-un adevărat vid. Și dacă toate condițiile sunt corecte, acel vid adevărat se va extinde rapid. În timp ce se extinde, își creează propriul spațiu. Nu crește în universul nostru însă, ci, cumva, separat.
Această creație a universului funcționează numai dacă aveți suficientă energie sau masă în segmentul original al falsului vid. Cât de mult ai nevoie? Depinde de unii parametri ai modelului pe care fizicienii nu îi știu sigur, dar în cel mai optimist caz este de aproximativ 10 kilograme. Asta este nevoie pentru a crea un nou univers. 10 kilograme.
Dar cum creezi 10 kilograme de vid fals? Nimeni nu are idee. De asemenea, 10 kilograme s-ar putea să nu sune prea mult, dar pentru fizicienii specializați în fizica particulelor este foarte mult. Echivalentul în masă cu care funcționează chiar și cel mai mare accelerator de particule din lume, LCH, cel de la Cern, este de la 10-20 g. Dacă ciocniți nuclee atomice mari în loc de protoni, puteți modifica acest lucru cu câteva ordine de mărime, dar 10 kilograme nu sunt ceva cu care fizicienii vor lucra curând. Nimeni nu va crea în curând un nou univers.
Ce am face cu un nou univers?
Dar, în principiu, teoretic, am putea să o facem. Dacă, desigur, credeți această poveste cu vidul fals și așa mai departe. Să presupunem doar pentru o clipă că acest lucru este corect, ce am face cu acest univers? Nimic, pentru că acest univers nu rămâne conectat mult timp la universul-mamă.
Conexiunea dintre noul și vechiul univers este ca un gât al găurii de vierme, devine instabilă și dispare într-o fracțiune de secundă. Așa că ai da naștere acestui nou universuri, dar apoi, puff!, a dispărut. Din exterior ar arăta cam ca niște găuri negre.
Apropo, acest lucru, adică apariția unor noi universuri, s-ar putea întâmpla tot timpul fără ca fizicienii specializați în fizica particulelor să facă nimic. Pentru că nu înțelegem cu adevărat proprietățile cuantice ale spațiului. Unii cred că spațiul produce o mulțime de fluctuații cuantice. Aceste fluctuații se întâmplă la o scară atât de mică, încât nu le putem vedea, dar s-ar putea ca uneori să creeze noi universuri.
Dacă doriți să aflați mai multe despre acest subiect, Zeeya Merali a scris o carte foarte frumoasă despre aceste noi universuri, numită „A Big Bang in a Little Room”.
Textul este traducerea și adaptarea textului din videoclip
