Trăim într-o lume imensă în care soarele răsare și apune, galaxiile se rotesc lent în imensitatea spațiului, iar legile fizicii par aceleași peste tot. Totuși, în inima realității s-ar putea ascunde o bombă cu ceas, una cu consecințe inimaginabile. Fizicienii o numesc „decăderea vidului cuantic”. Nu e vorba de un scenariu SF, ci de o ipoteză reală, derivată din cele mai profunde teorii ale fizicii moderne, afirmă Big Think.
Când spunem „vid”, ne imaginăm golul absolut. Dar în fizica cuantică, vidul nu este nici pe departe gol, el este plin de energie și activitate invizibilă. Acesta este așa-numitul „vid cuantic”, care conține câmpuri invizibile ce susțin întreaga structură a Universului.
Ei bine, se pare că acest vid ar putea să nu fie în cea mai stabilă formă posibilă. Imaginați-vă un peisaj cu dealuri și văi. Universul nostru se află într-o vale adâncă, dar poate nu în cea mai adâncă. Dacă ar „aluneca” spontan într-o vale mai joasă, întregul Univers s-ar schimba radical.
Și nu vorbim de o schimbare lentă, ci de una bruscă și ireversibilă, declanșată printr-un fenomen numit tunelare cuantică.
Ce este tunelarea cuantică?
Tunelarea cuantică este un fenomen prin care o particulă trece printr-o barieră de energie pe care, conform fizicii clasice, n-ar trebui să o poată traversa. În lumea cuantică, particulele se comportă și ca unde, iar aceste unde pot „ajunge” dincolo de bariera energetică, chiar dacă nu au suficientă energie să o urce.
Asta înseamnă că există o mică probabilitate ca particula să apară, pur și simplu, pe cealaltă parte. Tunelarea este reală și stă la baza unor procese fundamentale, precum reacțiile din interiorul Soarelui sau dezintegrarea radioactivă. Deși pare magie, este o consecință directă a comportamentului probabilistic din mecanica cuantică.
Mai simplu, imaginează-ți o minge pe o pantă, care vrea să urce un deal. Dacă nu are suficientă energie, mingea se oprește și se rostogolește înapoi. Așa ar funcționa lumea clasică.
În lumea cuantică, însă, mingea nu este doar un punct, ci se comportă și ca un val de probabilitate. Chiar dacă nu are suficientă energie pentru a „sări” peste deal, există o mică probabilitate ca o parte din „valul” ei să apară de cealaltă parte. Așa că, dintr-o dată, particula se află pe partea cealaltă a barierei, fără să o fi urcat în mod tradițional.
Ce s-ar întâmpla dacă vidul ar „cădea” în acea stare mai stabilă?
Dacă această tranziție s-ar produce undeva în spațiu, s-ar forma o bulă microscopică în care legile fizicii sunt complet diferite. Această bulă ar începe să se extindă cu viteza luminii, distrugând totul în calea ei, atomi, planete, stele, galaxii.
Nimic din interiorul bulei nu ar mai fi compatibil cu viața, cu materia stabilă sau cu Universul așa cum îl știm. Chiar dacă această bulă s-ar forma la miliarde de ani-lumină depărtare, nu am avea niciun avertisment, deoarece frontiera ei s-ar deplasa cu viteza luminii.
Nu am vedea-o venind. Nu am simți nimic până în clipa în care ne-ar lovi, iar în acel moment, tot ce știm și tot ce există ar înceta instantaneu să mai fie.
Ar trebui să ne îngrijorăm?
Nu chiar. Cel puțin nu pe termen scurt. Fizicienii cred că, dacă trăim într-adevăr într-un „vid fals”, acesta este extraordinar de stabil. Universul a supraviețuit deja timp de 13,8 miliarde de ani fără să se prăbușească. Și cel mai probabil va mai dura miliarde, trilioane, poate chiar etern.
Ba mai mult, măsurătorile actuale ale unor particule fundamentale, precum bosonul Higgs și quarcul top, sugerează că ne aflăm într-un echilibru meta-stabil. Cu alte cuvinte, trăim pe marginea prăpastiei, dar prăpastia e atât de adâncă încât nu prea avem cum să cădem în ea.
Așadar, există o posibilitate ca Universul nostru să se sfârșească brusc, printr-o catastrofă a vidului, dar aceasta este extrem de improbabilă în viitorul apropiat.
Până una-alta, avem toate motivele să credem că Universul nostru va continua să existe așa cum îl cunoaștem, pentru o perioadă extrem de lungă.
Ce putem face?
Din păcate (sau din fericire), nu putem face nimic. Dacă această tranziție va avea loc vreodată, va fi complet în afara controlului nostru.
Dar pentru oamenii de știință, întrebarea rămâne: Este Universul nostru cu adevărat stabil? Sau trăim într-o iluzie temporară de siguranță?
Pentru a răspunde, trebuie să înțelegem mai bine câmpurile cuantice, să măsurăm cu mai multă precizie proprietățile particulelor fundamentale, și poate, într-o zi, să descoperim dacă există sau nu o „vale mai joasă” în peisajul energetic al cosmosului.
Adevărata lecție
Nu, nu e cazul să ne panicăm. Dar e o lecție valoroasă despre fragilitatea și misterul existenței. Faptul că Universul nostru poate fi instabil la nivel fundamental, dar totuși ne oferă milioane de ani de stabilitate pentru a trăi, a iubi și a învăța, este un miracol în sine.
Și chiar dacă nu putem opri soarta Universului, putem alege să o înțelegem — și să ne bucurăm, cât timp mai putem, de miracolul de a exista.
Într-un fel ciudat, tocmai această incertitudine ne amintește cât de prețios este acest prezent și cât de uimitor este faptul că, măcar pentru o vreme, existăm într-un cosmos care ne permite să ne punem astfel de întrebări.
