✖


Jump to content

Ложный вакуум

(Перенаправлено с Распад вакуума )
Часть серии о
Физическая космология
Изображение всего неба, полученное на основе данных WMAP за девять лет.
Ранняя вселенная
Расширение · Будущее
Компоненты · Структура
Эксперименты
Ученые
История предмета
Скалярное поле φ (которое представляет физическое положение) в ложном вакууме. Энергия E выше в ложном вакууме, чем в истинном вакууме или основном состоянии , но существует барьер, препятствующий классическому скатыванию поля в истинный вакуум. Следовательно, переход к истинному вакууму должен быть стимулирован созданием частиц высокой энергии или посредством квантово-механического туннелирования .

В квантовой теории поля вакуум ложный [1] Это гипотетическое вакуумное состояние , которое локально стабильно, но не занимает наиболее стабильное возможное основное состояние . [2] В таком состоянии его называют метастабильным . В этом состоянии он может оставаться очень долго, но в конечном итоге может перейти в более стабильное состояние, событие, известное как распад ложного вакуума . Наиболее распространенное предположение о том, как такой распад может произойти в нашей Вселенной, называется зарождением пузыря – если небольшая область Вселенной случайно достигает более стабильного вакуума, этот «пузырь» (также называемый «отскоком») [3] [4] распространился бы.

Ложный вакуум существует при локальном минимуме энергии и поэтому не является полностью стабильным, в отличие от истинного вакуума , который существует при глобальном минимуме и стабилен.

Определение истинного и ложного вакуума

[ редактировать ]

Вакуум . определяется как пространство с минимально возможным количеством энергии Несмотря на название, в вакууме все же есть квантовые поля . Истинный вакуум стабилен, поскольку он находится на глобальном минимуме энергии, и обычно считается, что он совпадает с состоянием физического вакуума, в котором мы живем. Возможно, что состояние физического вакуума представляет собой конфигурацию квантовых полей, представляющих локальный минимум, но не глобальный минимум энергии. Этот тип вакуумного состояния называется «ложным вакуумом».

Подразумеваемое

[ редактировать ]

Экзистенциальная угроза

[ редактировать ]

Если наша Вселенная находится в состоянии ложного вакуума, а не в состоянии истинного вакуума, то распад от менее стабильного ложного вакуума к более стабильному истинному вакууму (так называемый распад ложного вакуума) может иметь драматические последствия. [5] [6] Эффекты могут варьироваться от полного прекращения существования фундаментальных сил , элементарных частиц и структур, входящих в их состав, до едва заметных изменений некоторых космологических параметров, в основном в зависимости от разницы потенциалов между истинным и ложным вакуумом. Некоторые сценарии распада ложного вакуума совместимы с выживанием таких структур, как галактики, звезды, [7] [8] и даже биологическая жизнь, [9] в то время как другие предполагают полное разрушение барионной материи [10] или даже немедленный гравитационный коллапс Вселенной. [11] В этом более крайнем случае вероятность формирования «пузыря» очень мала (т.е. ложный распад вакуума может быть невозможен). [12]

В статье Коулмана и де Люччиа, которые попытались включить в эти теории простые предположения о гравитации, отмечалось, что если бы это было точное представление о природе, то результирующая Вселенная «внутри пузыря» в таком случае оказалась бы чрезвычайно нестабильной и почти сразу свернуть:

В общем, гравитация снижает вероятность распада вакуума; в крайнем случае очень маленькой разницы в плотности энергии он может даже стабилизировать ложный вакуум, полностью предотвращая распад вакуума. Мы считаем, что понимаем это. Чтобы вакуум распался, необходимо создать пузырь с нулевой полной энергией. В отсутствие гравитации это не проблема, какой бы маленькой ни была разница в плотности энергии; все, что нужно сделать, это сделать пузырь достаточно большим, и соотношение объем/поверхность сделает всю работу. Однако при наличии гравитации отрицательная плотность энергии истинного вакуума искажает геометрию внутри пузыря, в результате чего при достаточно малой плотности энергии не существует пузыря с достаточно большим соотношением объема к поверхности. Внутри пузыря эффекты гравитации более драматичны. Геометрия пространства-времени внутри пузыря аналогична антидеситтеровскому пространству , пространству, очень похожему на обычное пространство де Ситтера , за исключением того, что его группа симметрий равна O(3, 2), а не O(4, 1). Хотя это пространство-время лишено сингулярностей, оно неустойчиво при небольших возмущениях и неизбежно подвергается гравитационному коллапсу того же типа, что и конечное состояние сжимающегося пространства-времени. Вселенная Фридмана . Время, необходимое для коллапса внутренней Вселенной, составляет порядка... микросекунд или меньше.

Возможность того, что мы живем в ложном вакууме, никогда не была обнадеживающей. Распад вакуума — это величайшая экологическая катастрофа; в новом вакууме появляются новые константы природы; после распада вакуума невозможна не только жизнь в том виде, в каком мы ее знаем, но и химия в том виде, в каком мы ее знаем. Однако всегда можно было черпать стоическое утешение в возможности того, что, возможно, с течением времени новый вакуум сохранит если не жизнь, какой мы ее знаем, то, по крайней мере, некоторые структуры, способные познать радость. Сейчас эта возможность исключена.

Второй особый случай — это распад в пространство исчезающей космологической постоянной, случай, который применим, если мы сейчас живем в обломках ложного вакуума, который распался в какую-то раннюю космическую эпоху. Этот случай представляет нам менее интересную физику и меньше поводов для риторических излишеств, чем предыдущий. Теперь внутренняя часть пузыря представляет собой обычное пространство Минковского ...

— Сидни Коулман и Фрэнк Де Лючия [11]

В статье 2005 года, опубликованной в журнале Nature , в рамках исследования глобальных катастрофических рисков физик Массачусетского технологического института Макс Тегмарк и оксфордский философ Ник Бостром подсчитали, что естественный риск разрушения Земли составляет менее 1/10. 9 в год от всех природных (то есть неантропогенных) событий, включая переход в состояние более низкого вакуума. Они утверждают, что из-за эффектов отбора наблюдателей мы можем недооценивать шансы быть уничтоженными распадом вакуума, поскольку любая информация об этом событии дойдет до нас только в тот момент, когда мы тоже будем уничтожены. Это контрастирует с такими событиями, как риски от столкновений, гамма-всплесков , сверхновых и гиперновых , частоту которых у нас есть адекватные прямые измерения. [13]

Инфляция

[ редактировать ]

Ряд теорий предполагают, что космическая инфляция может быть результатом распада ложного вакуума на истинный вакуум. Сама инфляция может быть следствием того, что поле Хиггса оказалось в состоянии ложного вакуума. [14] с самосвязью Хиггса λ и ее функцией β λ, очень близкой к нулю в планковском масштабе . [15] : 218  Будущий электрон-позитронный коллайдер сможет обеспечить точные измерения топ-кварка, необходимые для таких вычислений. [15]

Теория хаотической инфляции предполагает, что Вселенная может находиться либо в состоянии ложного вакуума, либо в состоянии истинного вакуума. Алан Гут в своем первоначальном предложении о космической инфляции [16] предположил, что инфляция может закончиться зарождением квантовомеханического пузыря, описанного выше. См. историю теории хаотической инфляции . Вскоре стало понятно, что однородная и изотропная Вселенная не может быть сохранена посредством бурного туннельного процесса. Это привело Андрея Линде [17] и независимо Андреас Альбрехт и Пол Стейнхардт , [18] предложить «новую инфляцию» или «медленную инфляцию», при которой туннелирование не происходит, а инфляционное скалярное поле вместо этого отображается как пологий наклон.

В 2014 году исследователи из института физики и математики Китайской академии наук Уханьского предположили, что Вселенная могла быть спонтанно создана из ничего (ни пространства , ни времени , ни материи ) в результате квантовых флуктуаций метастабильного ложного вакуума, вызывающих расширяющийся пузырь истинного вакуума. вакуум. [19]

Разновидности распада вакуума

[ редактировать ]

Электрослабый вакуумный распад

[ редактировать ]
Ситуация с устойчивостью электрослабого вакуума по оценкам 2012 г. [15]
Ситуация с устойчивостью электрослабого вакуума по оценкам 2018 года. [4] T RH – это энергия великого объединения. ξ — степень неминимальной связи между фундаментальными силами.

Критерии устойчивости электрослабого взаимодействия были впервые сформулированы в 1979 г. [20] как функция масс теоретического бозона Хиггса и тяжелейшего фермиона . Открытие топ-кварка в 1995 году и бозона Хиггса в 2012 году позволило физикам проверить критерии против эксперимента, поэтому с 2012 года электрослабое взаимодействие рассматривается как наиболее многообещающий кандидат на роль метастабильной фундаментальной силы . [15] Соответствующая гипотеза ложного вакуума называется либо «неустойчивостью электрослабого вакуума», либо «неустойчивостью вакуума Хиггса». [21] Настоящее состояние ложного вакуума называется ( пространство де Ситтера ), а ориентировочный истинный вакуум называется ( Анти-де Ситтеровское пространство ). [22] [23]

На диаграммах диапазоны неопределенностей масс бозона Хиггса и топ-кварка показаны овальными линиями. Нижние цвета показывают, будет ли электрослабое вакуумное состояние стабильным, просто долгоживущим или полностью нестабильным для данной комбинации масс. [24] [25] Гипотезу «электрослабого вакуумного распада» иногда ошибочно воспринимали как бозон Хиггса, «кончающий» Вселенную. [26] [27] [28] А 125,18±0,16 ГэВ/ c 2  [29] Масса бозона Хиггса, вероятно, находится на метастабильной стороне границы стабильный-метастабильный (оценена в 2012 году как 123,8–135,0 ГэВ) . [15] топ-кварка ) Однако для окончательного ответа необходимы гораздо более точные измерения полюсной массы , [15] хотя повышение точности измерения масс бозона Хиггса и топ-кварков еще больше подтвердило утверждение о том, что физический электрослабый вакуум находится в метастабильном состоянии по состоянию на 2018 год. [4] Тем не менее, новая физика, выходящая за рамки Стандартной модели физики элементарных частиц, может радикально изменить линии разделения ландшафта стабильности, сделав предыдущие критерии стабильности и метастабильности неверными. [30] [31] Повторный анализ запуска БАК 2015–2018 годов в 2022 году показал немного меньшую массу топ-кварка - 171,77 ± 0,38 ГэВ, что близко к линии стабильности вакуума, но все еще в метастабильной зоне. [32] [33]

Если измерения бозона Хиггса и топ-кварка предполагают, что наша Вселенная находится внутри ложного вакуума такого типа, это будет означать, что эффекты пузыря будут распространяться по Вселенной почти со скоростью света от места его возникновения в пространстве-времени. [34] Прямой расчет в рамках Стандартной модели времени жизни нашего вакуумного состояния показывает, что оно больше, чем лет с 95% уверенностью. [35]

Другие режимы распада

[ редактировать ]
  • Распад до меньшего вакуумного среднего , приводящий к уменьшению эффекта Казимира и дестабилизации протона . [10]
  • Распад в вакуум с большей массой нейтрино (возможно, произошел всего несколько миллиардов лет назад). [7]
  • Распад до вакуума без темной энергии . [8]
  • Распад ложного вакуума при конечной температуре [36] впервые наблюдался в ферромагнитных сверхтекучих жидкостях ультрахолодных атомов. [37]

Зарождение пузырьков

[ редактировать ]

Когда ложный вакуум распадается, в результате процесса, известного как пузырьков зарождение , образуется истинный вакуум с более низкой энергией . [38] [39] [40] [41] [42] [3] В этом процессе инстантонные эффекты вызывают появление пузыря, содержащего настоящий вакуум. Стенки пузыря (или доменные стенки ) имеют положительное поверхностное натяжение , поскольку энергия расходуется, когда поля преодолевают потенциальный барьер в истинный вакуум. Первый имеет тенденцию пропорционально кубу радиуса пузыря, а второй пропорционален квадрату его радиуса, поэтому существует критический размер. при котором полная энергия пузырька равна нулю; пузырьки меньшего размера имеют тенденцию сжиматься, а пузырьки большего размера имеют тенденцию расти. Чтобы иметь возможность зарождения, пузырь должен преодолеть энергетический барьер высоты. [3]

( уравнение 1 )

где это разница в энергии между истинным и ложным вакуумом, – неизвестное (возможно, чрезвычайно большое) поверхностное натяжение доменной стенки, и - радиус пузыря. Переписывание уравнения. 1 дает критический радиус как

( уравнение 2 )

Пузырь размером меньше критического может преодолеть потенциальный барьер посредством туннелирования инстантонов квантового в состояния с более низкой энергией. Для большого потенциального барьера скорость туннелирования на единицу объема пространства определяется выражением [43]

( уравнение 3 )

где – приведенная постоянная Планка . Как только пузырь вакуума с более низкой энергией вырастет за пределы критического радиуса, определяемого уравнением. 2 , стенка пузыря начнет ускоряться наружу. Из-за типично большой разницы в энергии между ложным и истинным вакуумом скорость стены очень быстро приближается к скорости света. Пузырь не производит никаких гравитационных эффектов, поскольку отрицательная плотность энергии внутри пузыря компенсируется положительной кинетической энергией стенки. [11]

Маленькие пузырьки истинного вакуума можно надуть до критических размеров, предоставив энергию, [44] хотя требуемая плотность энергии на несколько порядков превышает ту, которая достигается в любом естественном или искусственном процессе. [10] Также считается, что определенные среды могут катализировать образование пузырьков за счет снижения потенциального барьера. [45]

Стенка пузыря имеет конечную толщину, зависящую от соотношения между энергетическим барьером и приростом энергии, получаемым при создании истинного вакуума. В случае, когда высота потенциального барьера между истинным и ложным вакуумом много меньше разности энергий между вакуумами, толщина оболочки становится сравнимой с критическим радиусом. [46]

Семена нуклеации

[ редактировать ]
Дополнительная информация: Релятивистский коллайдер тяжелых ионов § Критика экспериментов с высокими энергиями и Безопасность экспериментов по столкновению частиц высоких энергий § Большой адронный коллайдер

В целом считается, что гравитация стабилизирует состояние ложного вакуума. [47] хотя бы для перехода от (пространство де Ситтера) до (пространство Антиде Ситтера), [48] а топологические дефекты, включая космические струны [49] а магнитные монополи могут повысить вероятность распада. [10]

Черные дыры как семена нуклеации

[ редактировать ]

В исследовании 2015 года [45] Было отмечено, что скорость распада вакуума может быть значительно увеличена вблизи черных дыр, которые будут служить зародышем зарождения . [50] Согласно этому исследованию, потенциально катастрофический распад вакуума может быть вызван в любой момент первичными черными дырами , если они существуют. Однако авторы отмечают, что если первичные черные дыры вызывают ложный коллапс вакуума, то это должно было произойти задолго до того, как на Земле появились люди. Последующее исследование, проведенное в 2017 году, показало, что пузырь схлопнется в первичную черную дыру, а не возникнет из нее, либо в результате обычного коллапса, либо в результате искривления пространства таким образом, что оно отделится в новую вселенную. [51] В 2019 году было обнаружено, что, хотя небольшие невращающиеся черные дыры могут увеличить скорость зарождения истинного вакуума, быстро вращающиеся черные дыры стабилизируют ложный вакуум до более низких скоростей распада, чем ожидалось для плоского пространства-времени. [52] [53]

Если столкновения частиц создают мини-черные дыры, то энергетические столкновения, подобные тем, которые производятся в Большом адроном коллайдере (БАК), могут спровоцировать такое событие распада вакуума, сценарий, который привлек внимание средств массовой информации. Это, вероятно, нереально, потому что, если такие мини-черные дыры могут быть созданы в результате столкновений, они также будут созданы в результате гораздо более энергичных столкновений частиц космического излучения с поверхностями планет или во время ранней жизни Вселенной в качестве предварительных первичных черных дыр. . [54] Хат и Рис [55] Обратите внимание, что, поскольку столкновения космических лучей наблюдались при гораздо более высоких энергиях, чем те, которые производятся в земных ускорителях частиц, эти эксперименты не должны, по крайней мере в обозримом будущем, представлять угрозу нашему нынешнему вакууму. Ускорители частиц достигли энергии всего лишь примерно в восемь ( тераэлектронвольт 8×10 12 эВ). Столкновения космических лучей наблюдались при энергиях 5 × 10 и выше. 19 эВ в шесть миллионов раз мощнее – так называемый предел Грейзена–Зацепина–Кузьмина – а космические лучи в окрестностях источника могут быть еще мощнее. Джон Лесли утверждал [56] опасения такого рода высказывались критиками как релятивистского коллайдера тяжелых ионов, так и большого адронного коллайдера во время их создания. соответствующее предложение, признанное научным исследованием необоснованным.

В статье Ростислава Коноплича и других от 2021 года было высказано предположение, что область между парой больших черных дыр, находящихся на грани столкновения, может обеспечить условия для создания пузырей «настоящего вакуума». Пересекающиеся поверхности между этими пузырьками могут затем стать бесконечно плотными и образовать микрочерные дыры. Они, в свою очередь, испарятся, испустив излучение Хокинга примерно за 10 миллисекунд до того, как более крупные черные дыры столкнутся и поглотят любые пузыри или микрочерные дыры на своем пути. Теорию можно проверить, найдя излучение Хокинга, испускаемое непосредственно перед слиянием черных дыр. [57] [58]

Распространение пузыря

[ редактировать ]

Стенка пузыря, распространяющаяся наружу почти со скоростью света, имеет конечную толщину, зависящую от соотношения между энергетическим барьером и выигрышем в энергии, получаемым при создании истинного вакуума. В случае, когда высота потенциального барьера между истинным и ложным вакуумом много меньше разности энергий между вакуумами, толщина стенки пузырька становится сравнимой с критическим радиусом. [46]

Элементарные частицы, попадающие в стену, скорее всего, распадутся на другие частицы или черные дыры. Если все пути распада ведут к очень массивным частицам, энергетический барьер такого распада может привести к образованию стабильного пузыря ложного вакуума (также известного как шар Ферми ), охватывающего частицу ложного вакуума, вместо немедленного распада. Многочастичные объекты можно стабилизировать как Q-шары , хотя эти объекты в конечном итоге столкнутся и распадутся либо на черные дыры, либо на частицы истинного вакуума. [59]

Ложный распад вакуума в художественной литературе

[ редактировать ]

Ложное событие распада вакуума иногда используется в качестве сюжета в произведениях, изображающих событие Судного дня .

См. также

[ редактировать ]
  • Вечная инфляция - Гипотетическая модель инфляционной Вселенной
  • Переохлаждение – понижение температуры жидкости ниже точки замерзания без превращения ее в твердое состояние.
  • Перегрев – Нагревание жидкости до температуры выше точки кипения без кипения.
  • Пустота – огромные пустые пространства между нитями с небольшим количеством галактик или вообще без них.

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Абель, Стивен; Спанновски, Майкл (2021). «Платформа квантово-полевого моделирования для наблюдения за судьбой ложного вакуума». PRX Квантум . 2 : 010349. arXiv : 2006.06003 . дои : 10.1103/PRXQuantum.2.010349 . S2CID   234355374 .
  2. ^ «Распад вакуума: величайшая катастрофа» . Журнал «Космос» . 13 сентября 2015 г. Проверено 16 сентября 2020 г.
  3. ^ Jump up to: а б с К. Каллан; С. Коулман (1977). «Судьба ложного вакуума. II. Первые квантовые поправки». Физический обзор D . Д16 (6): 1762–68. Бибкод : 1977PhRvD..16.1762C . дои : 10.1103/physrevd.16.1762 .
  4. ^ Jump up to: а б с Маркканен, Томми; Раджанти, Артту; Стопира, Стивен (2018). «Космологические аспекты метастабильности вакуума Хиггса» . Границы астрономии и космических наук . 5 : 40. arXiv : 1809.06923 . Бибкод : 2018ФрАСС...5...40Р . дои : 10.3389/fspas.2018.00040 . S2CID   56482474 .
  5. ^ «Как «распад вакуума» может привести к гибели Вселенной – серьезное размышление» . Январь 2019.
  6. ^ «Распад вакуума: величайшая катастрофа» . 14 сентября 2015 г.
  7. ^ Jump up to: а б Лоренц, Кристиана С.; Функе, Лена; Калабрезе, Эрминия; Ханнестад, Стин (2019). «Изменчивая во времени масса нейтрино в результате переохлажденного фазового перехода: текущие космологические ограничения и влияние на плоскость Ω m -σ 8 ». Физический обзор D . 99 (2): 023501. arXiv : 1811.01991 . дои : 10.1103/PhysRevD.99.023501 . S2CID   119344201 .
  8. ^ Jump up to: а б Ландим, Рикардо Г.; Абдалла, Эльсио (2017). «Метастабильная темная энергия». Буквы по физике Б. 764 : 271–276. arXiv : 1611.00428 . Бибкод : 2017PhLB..764..271L . дои : 10.1016/j.physletb.2016.11.044 . S2CID   119279028 .
  9. ^ Кроун, Мэри М.; Шер, Марк (1991). «Воздействие вакуумного распада на окружающую среду» . Американский журнал физики . 59 (1): 25. Бибкод : 1991AmJPh..59...25C . дои : 10.1119/1.16701 .
  10. ^ Jump up to: а б с д М. С. Тернер; Ф. Вильчек (12 августа 1982 г.). «Является ли наш вакуум метастабильным?» (PDF) . Природа . 298 (5875): 633–634. Бибкод : 1982Natur.298..633T . дои : 10.1038/298633a0 . S2CID   4274444 . Архивировано (PDF) из оригинала 13 декабря 2019 года . Проверено 31 октября 2015 г.
  11. ^ Jump up to: а б с Коулман, Сидни; Де Лучсия, Фрэнк (15 июня 1980 г.). «Гравитационное воздействие на распад вакуума и его распад» (PDF) . Физический обзор D . 21 (12): 3305–3315. Бибкод : 1980PhRvD..21.3305C . дои : 10.1103/PhysRevD.21.3305 . ОСТИ   1445512 . S2CID   1340683 . Архивировано (PDF) из оригинала 13 декабря 2019 года . Проверено 16 января 2020 г. .
  12. ^ Бэнкс, Т. (2002). «Еретики ложного вакуума: гравитационное воздействие на распад вакуума 2». arXiv : hep-th/0211160 .
  13. ^ М. Тегмарк; Н. Бостром (2005). «Вероятна ли катастрофа Судного дня?» (PDF) . Природа . 438 (5875): 754. Бибкод : 2005Natur.438..754T . дои : 10.1038/438754a . ПМИД   16341005 . S2CID   4390013 . Архивировано из оригинала (PDF) 9 апреля 2014 г. Проверено 16 марта 2016 г.
  14. ^ Крис Сминк. «Ложный вакуум: космология ранней Вселенной и развитие инфляции» (PDF) .
  15. ^ Jump up to: а б с д и ж Алехин С.; Джуади, А.; Мох, С.; Хекер, А.; Риотто, А. (13 августа 2012 г.). «Массы топ-кварка и бозона Хиггса и стабильность электрослабого вакуума». Буквы по физике Б. 716 (1): 214–219. arXiv : 1207.0980 . Бибкод : 2012PhLB..716..214A . дои : 10.1016/j.physletb.2012.08.024 . S2CID   28216028 .
  16. ^ А. Х. Гут (15 января 1981 г.). «Инфляционная Вселенная: возможное решение проблем горизонта и плоскостности» . Физический обзор D . 23 (2): 347–356. Бибкод : 1981PhRvD..23..347G . дои : 10.1103/physrevd.23.347 . OCLC   4433735058 .
  17. ^ А. Линде (1982). «Новый сценарий инфляционной Вселенной: возможное решение проблем горизонта, плоскостности, однородности, изотропии и первичных монополей». Физ. Летт. Б. ​ 108 (6): 389. Бибкод : 1982PhLB..108..389L . дои : 10.1016/0370-2693(82)91219-9 .
  18. ^ А. Альбрехт; П. Дж. Стейнхардт (1982). «Космология для теорий Великого объединения с радиационно-индуцированным нарушением симметрии». Письма о физических отзывах . 48 (17): 1220–1223. Бибкод : 1982PhRvL..48.1220A . дои : 10.1103/PhysRevLett.48.1220 .
  19. ^ Он, Дуншань; Гао, Дунфэн; Цай, Цин-юй (2014). «Спонтанное создание Вселенной из ничего». Физический обзор D . 89 (8): 083510. arXiv : 1404.1207 . Бибкод : 2014PhRvD..89h3510H . дои : 10.1103/PhysRevD.89.083510 . S2CID   118371273 .
  20. ^ Н. Кабиббо; Л. Майани; Г. Паризи; Р. Петронцио (1979). «Границы масс фермионов и бозона Хиггса в теориях Великого объединения» (PDF) .
  21. ^ Кохри, Кадзунори; Мацуи, Хироки (2018). «Электрослабая вакуумная неустойчивость и перенормированные флуктуации вакуумного поля на фоне Фридмана-Леметра-Робертсона-Уокера». Физический обзор D . 98 (10): 103521. arXiv : 1704.06884 . Бибкод : 2018PhRvD..98j3521K . дои : 10.1103/PhysRevD.98.103521 . S2CID   39999058 .
  22. ^ Крюк, Энсон; Кирни, Джон; Шакья, Бибхушан; Зурек, Кэтрин М. (2015). «Вероятная или невероятная Вселенная? Корреляция электрослабой нестабильности вакуума с масштабом инфляции». Журнал физики высоких энергий . 2015 (1): 61. arXiv : 1404.5953 . Бибкод : 2015JHEP...01..061H . дои : 10.1007/JHEP01(2015)061 . S2CID   118737905 .
  23. ^ Кохри, Кадзунори; Мацуи, Хироки (2017). «Электрослабая вакуумная неустойчивость и перенормированные флуктуации вакуума поля Хиггса в инфляционной Вселенной». Журнал космологии и физики астрочастиц . 2017 (8): 011. arXiv : 1607.08133 . Бибкод : 2017JCAP...08..011K . дои : 10.1088/1475-7516/2017/08/011 . S2CID   119216421 .
  24. ^ Эллис, Дж.; Эспиноза, младший; Джудиче, Г.Ф.; Хекер, А.; Риотто, А. (2009). «Вероятная судьба Стандартной модели». Физ. Летт. Б. ​ 679 (4): 369–375. arXiv : 0906.0954 . Бибкод : 2009PhLB..679..369E . дои : 10.1016/j.physletb.2009.07.054 . S2CID   17422678 .
  25. ^ Масина, Изабелла (12 февраля 2013 г.). «Массы бозона Хиггса и топ-кварка как тесты стабильности электрослабого вакуума». Физический обзор D . 87 (5): 053001. arXiv : 1209.0393 . Бибкод : 2013PhRvD..87e3001M . дои : 10.1103/physrevd.87.053001 . S2CID   118451972 .
  26. ^ Клотц, Ирен (18 февраля 2013 г.). Адамс, Дэвид; Истхэм, Тодд (ред.). «Продолжительность жизни Вселенной ограничена, как показывают расчеты бозона Хиггса» . Хаффингтон Пост . Рейтер. Архивировано из оригинала 20 февраля 2013 года . Проверено 21 февраля 2013 г. Земля, вероятно, исчезнет задолго до того, как какие-либо частицы бозона Хиггса начнут апокалиптическое нападение на Вселенную.
  27. ^ Хоффман, Марк (19 февраля 2013 г.). «Бозон Хиггса в конечном итоге уничтожит Вселенную» . Всемирный доклад науки . Архивировано из оригинала 11 июня 2019 года . Проверено 21 февраля 2013 г.
  28. ^ «Бозон Хиггса поможет в создании Вселенной – и в том, как это закончится» . Католический Интернет/НОВОСТНОЙ КОНСОРЦИУМ . 20 февраля 2013 г. Архивировано из оригинала 26 сентября 2013 года . Проверено 21 февраля 2013 г.
  29. ^ М. Танабаши и др. (Группа данных о частицах) (2018). «Обзор физики элементарных частиц» . Физический обзор D . 98 (3): 1–708. Бибкод : 2018PhRvD..98c0001T . doi : 10.1103/PhysRevD.98.030001 . hdl : 10044/1/68623 . ПМИД   10020536 .
  30. ^ Сальвио, Альберто (9 апреля 2015 г.). «Простое мотивированное завершение Стандартной модели ниже масштаба Планка: аксионы и правые нейтрино». Буквы по физике Б. 743 : 428–434. arXiv : 1501.03781 . Бибкод : 2015PhLB..743..428S . дои : 10.1016/j.physletb.2015.03.015 . S2CID   119279576 .
  31. ^ Бранчина, Винченцо; Мессина, Эмануэле; Платания, Алессия (2014). «Определение верхней массы, инфляция Хиггса и стабильность вакуума». Журнал физики высоких энергий . 2014 (9): 182. arXiv : 1407.4112 . Бибкод : 2014JHEP...09..182B . дои : 10.1007/JHEP09(2014)182 . S2CID   102338312 .
  32. ^ Ванадия, Марко (2022), Прямые измерения массы топ-кварков с помощью детекторов ATLAS и CMS , arXiv : 2211.11398
  33. ^ Сотрудничество, CMS (2023). «Измерение массы топ-кварка с использованием подхода профильного правдоподобия с конечными состояниями лептон + джеты в протон-протонных столкновениях при " . Европейский физический журнал C. 83 ( 963. arXiv : 2302.01967 . doi : 10.1140/epjc/ . PMC   10600315. S2CID PMID   37906635. . 10) :   264442852 s10052-023-12050-4
  34. ^ Бойл, Алан (19 февраля 2013 г.). «Наступит ли конец нашей Вселенной в результате «большого глотка»? Частица, подобная Хиггсу, предполагает, что это возможно» . Космический блог NBC News . Архивировано из оригинала 21 февраля 2013 года . Проверено 21 февраля 2013 г. Плохая новость заключается в том, что ее масса предполагает, что Вселенная закончится быстро распространяющимся пузырем гибели. Хорошие новости? Вероятно, это будут десятки миллиардов лет. В статье цитируется Джозеф Ликкен из Фермилаб : «Параметры нашей Вселенной, включая бозон Хиггса [и массы топ-кварков], предполагают, что мы находимся на грани стабильности, в «метастабильном» состоянии. Физики были рассматривая такую ​​возможность более 30 лет. Еще в 1982 году физики Майкл Тернер и Фрэнк Вильчек написали в журнале Nature , что «без предупреждения где-то во Вселенной может зародиться пузырь истинного вакуума и двинуться наружу…».
  35. ^ Андреассен, Андерс; Фрост, Уильям; Шварц, Мэтью Д. (2018). «Масштабно-инвариантные инстантоны и полное время жизни стандартной модели». Физический обзор D . 97 (5): 056006. arXiv : 1707.08124 . Бибкод : 2018PhRvD..97e6006A . дои : 10.1103/PhysRevD.97.056006 . S2CID   118843387 .
  36. ^ Линде, AD (1983). «Распад ложного вакуума при конечной температуре». Нукл. Физ. Б. ​ 216 (2): 421–445. Бибкод : 1983НуФБ.216..421Л . дои : 10.1016/0550-3213(83)90293-6 .
  37. ^ Зенесини, Алессандро; Берти, Анна; Коминотти, Риккардо; Рогора, Кьяра; Мосс, Ян Г.; Биллам, Том П.; Карузотто, Якопо; Лампорези, Джакомо; Иди, Алессио; Феррари, Габриэле (2024). «Ложный распад вакуума за счет образования пузырьков в ферромагнитных сверхтекучих жидкостях». Нат. Физ . 10 (4): 558–563. arXiv : 2305.05225 . Бибкод : 2024NatPh..20..558Z . дои : 10.1038/s41567-023-02345-4 .
  38. ^ М. Стоун (1976). «Время жизни и распад возбужденных состояний вакуума». Физический обзор D . 14 (12): 3568–3573. Бибкод : 1976PhRvD..14.3568S . дои : 10.1103/PhysRevD.14.3568 .
  39. ^ П.Х. Фрэмптон (1976). «Нестабильность вакуума и скалярная масса Хиггса». Письма о физических отзывах . 37 (21): 1378–1380. Бибкод : 1976PhRvL..37.1378F . дои : 10.1103/PhysRevLett.37.1378 .
  40. ^ М. Стоун (1977). «Квазиклассические методы для неустойчивых состояний». Физ. Летт. Б. ​ 67 (2): 186–188. Бибкод : 1977PhLB...67..186S . дои : 10.1016/0370-2693(77)90099-5 .
  41. ^ П.Х. Фрэмптон (1977). «Последствия нестабильности вакуума в квантовой теории поля». Физический обзор D . 15 (10): 2922–28. Бибкод : 1977PhRvD..15.2922F . дои : 10.1103/PhysRevD.15.2922 .
  42. ^ С. Коулман (1977). «Судьба ложного вакуума: полуклассическая теория». Физический обзор D . 15 (10): 2929–36. Бибкод : 1977PhRvD..15.2929C . дои : 10.1103/physrevd.15.2929 .
  43. ^ Вэньюань Ай (2019). «Аспекты ложного распада вакуума» (PDF) .
  44. ^ Арнольд, Питер (1992). «Обзор нестабильности горячей электрослабой теории и ее границ m h и m t ». arXiv : hep-ph/9212303 .
  45. ^ Jump up to: а б Бурда, Филипп; Грегори, Рут; Мосс, Ян Г. (2015). «Метастабильность вакуума с черными дырами». Журнал физики высоких энергий . 2015 (8): 114. arXiv : 1503.07331 . Бибкод : 2015JHEP...08..114B . дои : 10.1007/JHEP08(2015)114 . ISSN   1029-8479 . S2CID   53978709 .
  46. ^ Jump up to: а б Муханов В.Ф.; Сорин, А.С. (2022), «Инстантоны: толстостенное приближение», Журнал физики высоких энергий , 2022 (7): 147, arXiv : 2206.13994 , Bibcode : 2022JHEP...07..147M , doi : 10.1007/JHEP07( 2022)147 , S2CID   250088782
  47. ^ Девото, Федерика; Девото, Симона; Ди Луцио, Лука; Ридольфи, Джованни (2022), «Ложный распад вакуума: вводный обзор», Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics , 49 (10): 83, arXiv : 2205.03140 , Bibcode : 2022JPhG...49j3001D , doi : 10.1088/ 1361-6471/ac7f24 , S2CID   248563024
  48. ^ Эспиноза, младший; Фортен, Ж.-Ф.; Уэртас, Дж. (2021), «Точно разрешимый распад вакуума под действием гравитации», Physical Review D , 104 (6): 20, : 2106.15505 , Bibcode : 2021PhRvD.104f5007E , doi : 10.1103 /PhysRevD.104.065007 , 235669653   arXiv
  49. ^ Фирузджахи, Хасан; Карами, Асия; Ростами, Тахере (2020). «Распад вакуума при наличии космической струны». Физический обзор D . 101 (10): 104036. arXiv : 2002.04856 . Бибкод : 2020PhRvD.101j4036F . дои : 10.1103/PhysRevD.101.104036 . S2CID   211082988 .
  50. ^ «Могут ли черные дыры уничтожить Вселенную?» . 02.04.2015.
  51. ^ Дэн, Хелинг; Виленкин, Александр (2017). «Образование первичных черных дыр вакуумными пузырями». Журнал космологии и физики астрочастиц . 2017 (12): 044. arXiv : 1710.02865 . Бибкод : 2017JCAP...12..044D . дои : 10.1088/1475-7516/2017/12/044 . S2CID   119442566 .
  52. ^ Осита, Наритака; Уэда, Казусигэ; Ямагути, Масахидэ (2020). «Вакуум распадается вокруг вращающихся черных дыр». Журнал физики высоких энергий . 2020 (1): 015. arXiv : 1909.01378 . Бибкод : 2020JHEP...01..015O . дои : 10.1007/JHEP01(2020)015 . S2CID   202541418 .
  53. ^ Сайто, Дайки; Ю, Чул-Мун (2023), «Стационарный вакуумный пузырь в пространстве-времени Керра-де Ситтера», Physical Review D , 107 (6): 064043, arXiv : 2208.07504 , Bibcode : 2023PhRvD.107f4043S , doi : 10.1103/PhysRevD.107.06 4043 , S2CID   251589418
  54. ^ Чо, Адриан (3 августа 2015 г.). «Крошечные черные дыры могут вызвать коллапс Вселенной, но они этого не делают» . Sciencemag.org .
  55. ^ П. Хат; Эм Джей Рис (1983). «Насколько стабилен наш вакуум?». Природа . 302 (5908): 508–509. Бибкод : 1983Natur.302..508H . дои : 10.1038/302508a0 . S2CID   4347886 .
  56. ^ Джон Лесли (1998). Конец света: наука и этика вымирания человечества . Рутледж. ISBN  978-0-415-14043-0 .
  57. ^ Крейн, Лия (26 ноября 2021 г.). «Слияние черных дыр может создать пузыри, которые могут поглотить Вселенную» . Новый учёный . Проверено 27 ноября 2021 г.
  58. ^ Читишвили, Мариам; Гогберашвили, Мераб; Коноплич, Ростислав; Сахаров, Александр С. (2023). «Индуцированная полем Хиггса триболюминесценция при слиянии бинарных черных дыр» . Вселенная . 9 (7): 301. arXiv : 2111.07178 . Бибкод : 2023Univ....9..301C . дои : 10.3390/universe9070301 .
  59. ^ Кавана, Киёхару; Лу, Филип; Се, Ке-Пан (2022), «Фазовый переход первого рода и судьба остатков ложного вакуума», Журнал космологии и физики астрочастиц , 2022 (10): 030, arXiv : 2206.09923 , Bibcode : 2022JCAP...10.. 030К , doi : 10.1088/1475-7516/2022/10/030 , S2CID   249889432
  60. ^ Джеффри А. Лэндис (1988). «Вакуумные состояния». Научная фантастика Айзека Азимова : июль.
  61. ^ Стивен Бакстер (2000). Время . Макмиллан. ISBN  978-0-7653-1238-9 .

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
[ редактировать ]
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=False_vacuum&oldid=1237171553"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 1b7b209419c69f181a924fc7a061d730__1722162780
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/1b/30/1b7b209419c69f181a924fc7a061d730.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
False vacuum - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)