stringtranslate.com

Ложный вакуум

Скалярное поле φ (которое представляет физическое положение) в ложном вакууме. Энергия E в ложном вакууме выше, чем в истинном вакууме или основном состоянии , но существует барьер, препятствующий классическому скатыванию поля в истинный вакуум. Поэтому переход в истинный вакуум должен стимулироваться созданием частиц высокой энергии или посредством квантово-механического туннелирования .

В квантовой теории поля ложный вакуум [ 1] — это гипотетическое состояние вакуума , которое локально стабильно, но не занимает наиболее стабильное возможное основное состояние . [2] В этом состоянии оно называется метастабильным . Оно может находиться в этом состоянии очень долгое время, но в конечном итоге может распасться до более стабильного, событие, известное как распад ложного вакуума . Наиболее распространенное предположение о том, как такой распад может произойти в нашей Вселенной, называется зарождением пузырька — если небольшая область Вселенной случайно достигнет более стабильного вакуума, этот «пузырь» (также называемый «отскоком») [3] [4] будет распространяться.

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

Определение истинного и ложного вакуума

Вакуум определяется как пространство с минимально возможным количеством энергии. Несмотря на название, вакуум все еще имеет квантовые поля . Истинный вакуум стабилен, поскольку он находится в глобальном минимуме энергии, и обычно предполагается, что он совпадает с физическим вакуумным состоянием, в котором мы живем. Возможно, что физическое вакуумное состояние является конфигурацией квантовых полей, представляющих локальный минимум, но не глобальный минимум энергии. Этот тип вакуумного состояния называется «ложным вакуумом».

Подразумеваемое

Экзистенциальная угроза

Если наша Вселенная находится в состоянии ложного вакуума, а не в состоянии истинного вакуума, то распад из менее стабильного ложного вакуума в более стабильный истинный вакуум (называемый распадом ложного вакуума) может иметь драматические последствия. [5] [6] Эффекты могут варьироваться от полного прекращения существующих фундаментальных сил , элементарных частиц и структур, их составляющих, до едва заметного изменения некоторых космологических параметров, в основном в зависимости от разности 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 экстремальном случае вероятность образования «пузыря» очень мала (т. е. распад ложного вакуума может быть невозможен). [12]

В статье Коулмена и де Люччиа, в которой была предпринята попытка включить в эти теории простые гравитационные предположения, отмечалось, что если бы это было точным представлением природы, то получившаяся в таком случае Вселенная «внутри пузыря» оказалась бы крайне нестабильной и почти немедленно бы разрушилась:

В общем, гравитация уменьшает вероятность распада вакуума; в крайнем случае очень малой разницы в плотности энергии она может даже стабилизировать ложный вакуум, полностью предотвращая распад вакуума. Мы считаем, что понимаем это. Для распада вакуума должна быть возможность построить пузырь с полной энергией, равной нулю. В отсутствие гравитации это не проблема, независимо от того, насколько мала разница в плотности энергии; все, что нужно сделать, это сделать пузырь достаточно большим, и отношение объема к поверхности сделает свою работу. Однако при наличии гравитации отрицательная плотность энергии истинного вакуума искажает геометрию внутри пузыря, в результате чего при достаточно малой плотности энергии нет пузыря с достаточно большим отношением объема к поверхности. Внутри пузыря эффекты гравитации более драматичны. Геометрия пространства-времени внутри пузыря соответствует геометрии антидеситтеровского пространства , пространства, очень похожего на обычное пространство деситтера , за исключением того, что его группа симметрий — O(3, 2), а не O(4, 1). Хотя это пространство-время свободно от сингулярностей, оно нестабильно при малых возмущениях и неизбежно испытывает гравитационный коллапс того же типа, что и конечное состояние сжимающейся вселенной Фридмана . Время, необходимое для коллапса внутренней вселенной, составляет порядка ... микросекунд или меньше.

Возможность того, что мы живем в ложном вакууме, никогда не была радостной для размышлений. Распад вакуума — это окончательная экологическая катастрофа; в новом вакууме появляются новые константы природы; после распада вакуума не только жизнь, какой мы ее знаем, невозможна, но и химия, какой мы ее знаем. Тем не менее, всегда можно было бы черпать стоическое утешение из возможности того, что, возможно, со временем новый вакуум поддержит если не жизнь, какой мы ее знаем, то, по крайней мере, некоторые структуры, способные познать радость. Эта возможность теперь устранена.

Второй особый случай — распад в пространство исчезающей космологической константы, случай, который применим, если мы сейчас живем в обломках ложного вакуума, который распался в какой-то ранней космической эпохе. Этот случай представляет нам менее интересную физику и меньше поводов для риторических излишеств, чем предыдущий. Теперь это внутренняя часть пузыря, которая является обычным пространством Минковского  ...

—  Сидни Коулман и Фрэнк Де Лючия [11]

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

Инфляция

Ряд теорий предполагает, что космическая инфляция может быть следствием распада ложного вакуума в истинный вакуум. Сама инфляция может быть следствием поля Хиггса , захваченного в состоянии ложного вакуума [14] с самосвязью Хиггса λ и его функцией β λ, очень близкой к нулю в масштабе Планка . [15] : 218  Будущий электрон-позитронный коллайдер сможет обеспечить точные измерения верхнего кварка, необходимые для таких расчетов. [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 через зарождение квантово-механических пузырьков описанного выше типа. См. историю теории хаотической инфляции . Вскоре стало понятно, что однородная и изотропная Вселенная не может быть сохранена посредством интенсивного процесса туннелирования. Это привело Андрея Линде [17] и, независимо, Андреаса Альбрехта и Пола Штайнхардта [ 18] к предложению «новой инфляции» или «медленной инфляции», в которой туннелирования не происходит, а инфляционное скалярное поле вместо этого имеет вид пологого наклона.

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

Разновидности вакуумного распада

Распад электрослабого вакуума

Электрослабый вакуумный ландшафт стабильности, оцененный в 2012 году [15]
Ландшафт стабильности электрослабого вакуума по оценкам 2018 года. [4] T RH — энергия великого объединения. ξ — степень неминимальной связи между фундаментальными силами.

Критерий стабильности электрослабого взаимодействия был впервые сформулирован в 1979 году [20] как функция масс теоретического бозона Хиггса и самого тяжелого фермиона . Открытие топ-кварка в 1995 году и бозона Хиггса в 2012 году позволило физикам подтвердить критерии экспериментально, поэтому с 2012 года электрослабое взаимодействие считается наиболее перспективным кандидатом на роль метастабильной фундаментальной силы . [15] Соответствующая гипотеза ложного вакуума называется либо «нестабильностью электрослабого вакуума», либо «нестабильностью вакуума Хиггса». [21] Современное состояние ложного вакуума называется ( пространство де Ситтера ), в то время как предполагаемый истинный вакуум называется ( пространство антиде Ситтера ). [22] [23]

Диаграммы показывают диапазоны неопределенности масс бозона Хиггса и топ-кварка в виде овальных линий. Цвета под ними указывают, будет ли состояние электрослабого вакуума стабильным, просто долгоживущим или полностью нестабильным для данной комбинации масс. [24] [25] Гипотеза «распада электрослабого вакуума» иногда ошибочно представлялась как «завершение» вселенной бозоном Хиггса. [26] [27] [28] Масса бозона Хиггса 125,18±0,16 ГэВ/ c2  [29], вероятно , находится на метастабильной стороне стабильно-метастабильной границы (оцененная в 2012 году как 123,8–135,0 ГэВ . [15] ) Окончательный ответ требует гораздо более точных измерений полюсной массы топ-кварка , [15] однако, хотя улучшенная точность измерений масс бозона Хиггса и топ-кварка еще больше подкрепила утверждение о том, что физический электрослабый вакуум находится в метастабильном состоянии по состоянию на 2018 год. [4] Тем не менее, новая физика за пределами Стандартной модели физики элементарных частиц может радикально изменить линии раздела ландшафта стабильности, сделав предыдущие критерии стабильности и метастабильности неверными. [30] [31] Повторный анализ данных запуска LHC 2016 года в 2022 году дал немного более низкую массу верхнего кварка 171,77 ± 0,38 ГэВ, близкую к линии стабильности вакуума, но все еще в метастабильной зоне. [32] [33]

Если измерения бозона Хиггса и топ-кварка предполагают, что наша вселенная находится в ложном вакууме такого рода, это будет означать, что эффекты пузыря будут распространяться по вселенной почти со скоростью света от его источника в пространстве-времени. [34] Прямой расчет в рамках Стандартной модели времени жизни нашего вакуумного состояния показывает, что оно превышает годы с 95%-ной уверенностью. [35]

Другие режимы распада

Зарождение пузырьков

Когда ложный вакуум распадается, образуется истинный вакуум с более низкой энергией посредством процесса, известного как зарождение пузырьков . [38] [39] [40] [41] [42] [3] В этом процессе эффекты инстантона вызывают появление пузырька, содержащего истинный вакуум. Стенки пузырька (или доменные стенки ) имеют положительное поверхностное натяжение , поскольку энергия расходуется, когда поля катятся через потенциальный барьер к истинному вакууму. Первое стремится к кубу радиуса пузырька, в то время как второе пропорционально квадрату его радиуса, поэтому существует критический размер , при котором общая энергия пузырька равна нулю; меньшие пузырьки имеют тенденцию сжиматься, в то время как большие пузырьки имеют тенденцию расти. Чтобы иметь возможность зародиться, пузырек должен преодолеть энергетический барьер высоты [3]

где — разность энергий между истинным и ложным вакуумом, — неизвестное (возможно, чрезвычайно большое) поверхностное натяжение стенки домена, — радиус пузырька. Переписывая уравнение 1, получаем критический радиус как

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

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

Небольшие пузырьки настоящего вакуума могут быть надуты до критического размера путем подачи энергии, [44] хотя требуемые плотности энергии на несколько порядков больше, чем те, которые достигаются в любом естественном или искусственном процессе. [10] Также считается, что определенные среды могут катализировать образование пузырьков, снижая потенциальный барьер. [45]

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

Семена зародыша

В целом считается, что гравитация стабилизирует состояние ложного вакуума [47], по крайней мере, для перехода из (пространства де Ситтера) в (пространство анти-де Ситтера) [48] , в то время как топологические дефекты, включая космические струны [49] и магнитные монополи, могут повышать вероятность распада. [10]

Черные дыры как зародыши

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

Если столкновения частиц производят мини-черные дыры, то энергичные столкновения, такие как те, что производятся в Большом адронном коллайдере (БАК), могут спровоцировать такое событие распада вакуума, сценарий, который привлек внимание новостных СМИ. Это, вероятно, нереально, потому что если такие мини-черные дыры могут быть созданы в столкновениях, они также будут созданы в гораздо более энергичных столкновениях частиц космического излучения с планетарными поверхностями или в течение ранней жизни Вселенной как предварительные первичные черные дыры . [54] Хат и Риз [55] отмечают, 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 энергий всего лишь приблизительно восемь тераэлектронвольт (8×10 12 эВ ). Столкновения космических лучей наблюдались при энергиях 5×10 19 эВ и выше , в шесть миллионов раз мощнее — так называемый предел Грейзена–Зацепина–Кузьмина — и космические лучи вблизи источника могут быть еще мощнее. Джон Лесли утверждал [56] , что если нынешние тенденции сохранятся, ускорители частиц превысят энергию, выделяемую в естественных столкновениях космических лучей к 2150 году. Опасения такого рода высказывались критиками как Релятивистского коллайдера тяжелых ионов , так и Большого адронного коллайдера во время их соответствующих предложений, и были признаны необоснованными научными исследованиями.

В статье 2021 года Ростислава Коноплича и других было высказано предположение, что область между парой больших черных дыр на грани столкновения может обеспечить условия для создания пузырей «истинного вакуума». Пересекающиеся поверхности между этими пузырями могут затем стать бесконечно плотными и образовать микрочерные дыры. Они, в свою очередь, испарятся, испуская 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 пузырьков

Стенка пузыря, распространяющаяся наружу почти со скоростью света, имеет конечную толщину, зависящую от соотношения между энергетическим барьером и приростом энергии, полученным при создании истинного вакуума. В случае, когда высота потенциального барьера между истинным и ложным вакуумом намного меньше разницы энергий между вакуумами, толщина стенки пузыря 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 могут быть стабилизированы как Q-шары , хотя эти объекты в конечном итоге столкнутся и распадутся либо на черные дыры, либо на частицы истинного вакуума. [59]

Распад ложного вакуума в художественной литературе

Ложный распад вакуума иногда используется как сюжетный ход в произведениях, изображающих событие конца света .

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Абель, Стивен; Спанновски, Майкл (2021). «Платформа квантово-полевого теоретико-моделирования для наблюдения за судьбой ложного вакуума». PRX Quantum . 2 : 010349. arXiv : 2006.06003 . doi : 10.1103/PRXQuantum.2.010349. S2CID  234355374.
  2. ^ "Распад вакуума: окончательная катастрофа". Cosmos Magazine . 2015-09-13 . Получено 2020-09-16 .
  3. ^ abc C. Callan; S. Coleman (1977). «Судьба ложного вакуума. II. Первые квантовые поправки». Physical Review D . D16 (6): 1762–68. Bibcode :1977PhRvD..16.1762C. doi :10.1103/physrevd.16.1762.
  4. ^ abc Markkanen, Tommi; Rajantie, Arttu; Stopyra, Stephen (2018). "Космологические аспекты метастабильности вакуума Хиггса". Frontiers in Astronomy and Space Sciences . 5 : 40. arXiv : 1809.06923 . Bibcode : 2018FrASS...5...40R. doi : 10.3389/fspas.2018.00040 . S2CID  56482474.
  5. ^ «Как «вакуумный распад» может положить конец вселенной — Big Think». Январь 2019 г.
  6. ^ «Распад вакуума: окончательная катастрофа». 14 сентября 2015 г.
  7. ^ ab Лоренц, Кристиан С.; Функе, Лена; Калабрезе, Эрминия; Ханнестад, Стен (2019). «Изменяющаяся во времени масса нейтрино из-за переохлажденного фазового перехода: текущие космологические ограничения и влияние на плоскость Ω m −σ 8 ». Physical Review D . 99 (2): 023501. arXiv : 1811.01991 . doi :10.1103/PhysRevD.99.023501. S2CID  119344201.
  8. ^ ab Landim, Ricardo G.; Abdalla, Elcio (2017). «Метастабильная темная энергия». Physics Letters B. 764 : 271–276. arXiv : 1611.00428 . Bibcode : 2017PhLB..764..271L. doi : 10.1016/j.physletb.2016.11.044. S2CID  119279028.
  9. ^ Кроун, Мэри М.; Шер, Марк (1991). «Влияние распада вакуума на окружающую среду». Американский журнал физики . 59 (1): 25. Bibcode : 1991AmJPh..59...25C. doi : 10.1119/1.16701.
  10. ^ abcd Turner, MS; Wilczek, F. (1982-08-12). "Является ли наш вакуум метастабильным?" (PDF) . Nature . 298 (5875): 633–634. Bibcode :1982Natur.298..633T. doi :10.1038/298633a0. S2CID  4274444. Архивировано (PDF) из оригинала 13 декабря 2019 г. . Получено 31 октября 2015 г. .
  11. ^ abc Coleman, Sidney; De Luccia, Frank (1980-06-15). "Gravitational effects on and of vacuum decay" (PDF) . Physical Review D . 21 (12): 3305–3315. Bibcode :1980PhRvD..21.3305C. doi :10.1103/PhysRevD.21.3305. OSTI  1445512. S2CID  1340683. Архивировано (PDF) из оригинала 13 декабря 2019 г. . Получено 16 января 2020 г. .
  12. ^ Бэнкс, Т. (2002). «Еретики ложного вакуума: гравитационные эффекты на распаде вакуума и на распаде вакуума 2». arXiv : hep-th/0211160 .
  13. ^ Тегмарк, М.; Бостром, Н. (2005). «Вероятна ли катастрофа конца света?» (PDF) . Nature . 438 (5875): 754. Bibcode :2005Natur.438..754T. doi :10.1038/438754a. PMID  16341005. S2CID  4390013. Архивировано из оригинала (PDF) 2014-04-09 . Получено 2016-03-16 .
  14. ^ Сминк, Крис. «Ложный вакуум: космология ранней Вселенной и развитие инфляции» (PDF) .
  15. ^ abcdef Алехин, С.; Джуади, А.; Мок, С.; Хёккер, А.; Риотто, А. (2012-08-13). «Массы топ-кварка и бозона Хиггса и стабильность электрослабого вакуума». Physics Letters B . 716 (1): 214–219. arXiv : 1207.0980 . Bibcode :2012PhLB..716..214A. doi :10.1016/j.physletb.2012.08.024. S2CID  28216028.
  16. ^ Гут, Аллан Х. (1981-01-15). «Раздувающаяся Вселенная: возможное решение проблем горизонта и плоскостности». Physical Review D. 23 ( 2): 347–356. Bibcode : 1981PhRvD..23..347G. doi : 10.1103/physrevd.23.347 . OCLC  4433735058.
  17. ^ Линде, Андрей (1982). «Новый сценарий инфляционной Вселенной: возможное решение проблем горизонта, плоскостности, однородности, изотропии и первичного монополя». Phys. Lett. B. 108 ( 6): 389. Bibcode : 1982PhLB..108..389L. doi : 10.1016/0370-2693(82)91219-9.
  18. ^ Альбрехт, А.; Стейнхардт, П.Дж. (1982). «Космология для теорий великого объединения с радиационно-индуцированным нарушением симметрии». Physical Review Letters . 48 (17): 1220–1223. Bibcode : 1982PhRvL..48.1220A. doi : 10.1103/PhysRevLett.48.1220.
  19. ^ Хэ, Дуншань; Гао, Дунфэн; Цай, Цин-юй (2014). «Спонтанное создание вселенной из ничего». Physical Review D. 89 ( 8): 083510. arXiv : 1404.1207 . Bibcode : 2014PhRvD..89h3510H. doi : 10.1103/PhysRevD.89.083510. S2CID  118371273.
  20. ^ Н. Кабиббо; Л. Майани; Дж. Паризи; Р. Петронцио (1979). «Ограничения на массы фермионов и бозонов Хиггса в теориях великого объединения» (PDF) .
  21. ^ Kohri, Kazunori; Matsui, Hiroki (2018). "Электрослабая вакуумная нестабильность и перенормированные флуктуации вакуумного поля на фоне Фридмана-Лемэтра-Робертсона-Уокера". Physical Review D. 98 ( 10): 103521. arXiv : 1704.06884 . Bibcode : 2018PhRvD..98j3521K. doi : 10.1103/PhysRevD.98.103521. S2CID  39999058.
  22. ^ Хук, Энсон; Кирни, Джон; Шакья, Бибхушан; Зурек, Кэтрин М. (2015). «Вероятная или невероятная вселенная? Корреляция электрослабой вакуумной нестабильности с масштабом инфляции». Журнал физики высоких энергий . 2015 (1): 61. arXiv : 1404.5953 . Bibcode : 2015JHEP...01..061H. doi : 10.1007/JHEP01(2015)061. S2CID  118737905.
  23. ^ Kohri, Kazunori; Matsui, Hiroki (2017). «Электрослабая вакуумная нестабильность и перенормированные флуктуации вакуума поля Хиггса в инфляционной Вселенной». Журнал космологии и астрочастичной физики . 2017 (8): 011. arXiv : 1607.08133 . Bibcode : 2017JCAP...08..011K. doi : 10.1088/1475-7516/2017/08/011. S2CID  119216421.
  24. ^ Эллис, Дж.; Эспиноза, Дж. Р.; Джудиче, Г. Ф.; Хёккер, А.; Риотто, А. (2009). «Вероятная судьба Стандартной модели». Phys. Lett. B . 679 (4): 369–375. arXiv : 0906.0954 . Bibcode :2009PhLB..679..369E. doi :10.1016/j.physletb.2009.07.054. S2CID  17422678.
  25. ^ Masina, Isabella (2013-02-12). "Массы бозона Хиггса и топ-кварка как тесты стабильности электрослабого вакуума". Physical Review D. 87 ( 5): 053001. arXiv : 1209.0393 . Bibcode : 2013PhRvD..87e3001M. doi : 10.1103/physrevd.87.053001. S2CID  118451972.
  26. ^ Клотц, Ирен (18 февраля 2013 г.). Адамс, Дэвид; Истхэм, Тодд (ред.). «Вселенная имеет конечную продолжительность жизни, согласно расчетам бозона Хиггса». Huffington Post . Reuters. Архивировано из оригинала 20 февраля 2013 г. . Получено 21 февраля 2013 г. . Земля, скорее всего, исчезнет задолго до того, как какие-либо частицы бозона Хиггса начнут апокалиптическую атаку на вселенную
  27. ^ Хоффман, Марк (19 февраля 2013 г.). «Бозон Хиггса в конечном итоге уничтожит вселенную». Science World Report . Архивировано из оригинала 11 июня 2019 г. Получено 21 февраля 2013 г.
  28. ^ «Бозон Хиггса поможет в создании вселенной — и как она закончится». Catholic Online/NEWS CONSORTIUM . 2013-02-20. Архивировано из оригинала 26 сентября 2013 года . Получено 21 февраля 2013 года .
  29. ^ Танабаши, М.; и др. (2018). «Обзор физики элементарных частиц». Physical Review D. 98 ( 3): 1–708. Bibcode : 2018PhRvD..98c0001T. doi : 10.1103/PhysRevD.98.030001 . hdl : 10044/1/68623 . PMID  10020536.
  30. ^ Сальвио, Альберто (2015-04-09). «Простое мотивированное завершение Стандартной модели ниже масштаба Планка: аксионы и правосторонние нейтрино». Physics Letters B. 743 : 428–434. arXiv : 1501.03781 . Bibcode : 2015PhLB..743..428S. doi : 10.1016/j.physletb.2015.03.015. S2CID  119279576.
  31. ^ Branchina, Vincenzo; Messina, Emanuele; Platania, Alessia (2014). "Определение верхней массы, инфляция Хиггса и стабильность вакуума". Journal of High Energy Physics . 2014 (9): 182. arXiv : 1407.4112 . Bibcode : 2014JHEP...09..182B. doi : 10.1007/JHEP09(2014)182. S2CID  102338312.
  32. ^ Ванадия, Марко (2022), Прямые измерения массы топ-кварка с помощью детекторов ATLAS и CMS , arXiv : 2211.11398
  33. ^ Сотрудничество, CMS (2023). "Измерение массы верхнего кварка с использованием подхода правдоподобия профиля с конечными состояниями лептон + струи в столкновениях протонов при s = 13 ТэВ {\displaystyle {\sqrt {s}}=13~{\text{ТэВ}}} ". The European Physical Journal C . 83 (10): 963. arXiv : 2302.01967 . doi :10.1140/epjc/s10052-023-12050-4. PMC 10600315 . PMID  37906635. S2CID  264442852. 
  34. ^ Бойл, Алан (19 февраля 2013 г.). «Наша вселенная закончится в „большом глотке“? Хиггсоподобная частица предполагает, что это возможно». Космический блог NBC News . Архивировано из оригинала 21 февраля 2013 г. Получено 21 февраля 2013 г. [П]лохая новость в том, что ее масса предполагает, что вселенная закончится в быстро распространяющемся пузыре гибели. Хорошая новость? Вероятно, это займет десятки миллиардов лет.В статье цитируется Джозеф Ликкен из Фермилаб : «Параметры нашей Вселенной, включая массы Хиггса [и топ-кварка], предполагают, что мы находимся на грани стабильности, в «метастабильном» состоянии. Физики размышляют о такой возможности уже 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 вырваться наружу...»
  35. ^ Андреассен, Андерс; Фрост, Уильям; Шварц, Мэтью Д. (2018). «Масштабно-инвариантные инстантоны и полное время жизни Стандартной модели». Physical Review D. 97 ( 5): 056006. arXiv : 1707.08124 . Bibcode : 2018PhRvD..97e6006A. doi : 10.1103/PhysRevD.97.056006. S2CID  118843387.
  36. ^ Линде, Андрей Д. (1983). «Распад ложного вакуума при конечной температуре». Nucl. Phys. B . 216 (2): 421–445. Bibcode :1983NuPhB.216..421L. doi :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; Рекати, 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. ^ Стоун, М. (1976). «Время жизни и распад возбужденных вакуумных состояний». Physical Review D. 14 ( 12): 3568–3573. Bibcode : 1976PhRvD..14.3568S. doi : 10.1103/PhysRevD.14.3568.
  39. ^ Фрэмптон, PH (1976). «Нестабильность вакуума и скалярная масса Хиггса». Physical Review Letters . 37 (21): 1378–1380. Bibcode : 1976PhRvL..37.1378F. doi : 10.1103/PhysRevLett.37.1378.
  40. ^ Стоун, М. (1977). «Полуклассические методы для нестабильных состояний». Phys. Lett. B. 67 ( 2): 186–188. Bibcode :1977PhLB...67..186S. doi :10.1016/0370-2693(77)90099-5.
  41. ^ Фрэмптон, PH (1977). «Последствия нестабильности вакуума в квантовой теории поля». Physical Review D. 15 ( 10): 2922–28. Bibcode : 1977PhRvD..15.2922F. doi : 10.1103/PhysRevD.15.2922.
  42. ^ Коулмен, С. (1977). «Судьба ложного вакуума: полуклассическая теория». Physical Review D. 15 ( 10): 2929–36. Bibcode : 1977PhRvD..15.2929C. doi : 10.1103/physrevd.15.2929.
  43. ^ Ай, Вэньюань (2019). «Аспекты ложного распада вакуума» (PDF) .
  44. ^ Арнольд, Питер (1992). «Обзор нестабильности теории горячего электрослабого взаимодействия и ее ограничений на m h и m t ». arXiv : hep-ph/9212303 .
  45. ^ ab Burda, Philipp; Gregory, Ruth; Moss, Ian G. (2015). "Вакуумная метастабильность с черными дырами". Journal of High Energy Physics . 2015 (8): 114. arXiv : 1503.07331 . Bibcode : 2015JHEP...08..114B. doi : 10.1007/JHEP08(2015)114. ISSN  1029-8479. S2CID  53978709.
  46. ^ ab Муханов, В.Ф.; Сорин, А.С. (2022), "Инстантоны: приближение толстой стенки", Журнал физики высоких энергий , 2022 (7): 147, arXiv : 2206.13994 , Bibcode : 2022JHEP...07..147M, doi : 10.1007/JHEP07(2022)147, S2CID  250088782
  47. ^ Devoto, Federica; Devoto, Simone; Di Luzio, Luca; Ridolfi, Giovanni (2022), «Распад ложного 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, Дж. Р.; Фортин, Ж.-Ф.; Уэртас, Дж. (2021), «Точно решаемые вакуумные распады с гравитацией», Physical Review D , 104 (6): 20, arXiv : 2106.15505 , Bibcode : 2021PhRvD.104f5007E, doi : 10.1103/PhysRevD.104.065007, S2CID  235669653
  49. ^ Firouzjahi, Hassan; Karami, Asieh; Rostami, Tahereh (2020). «Распад вакуума в присутствии космической струны». Physical Review D. 101 ( 10): 104036. arXiv : 2002.04856 . Bibcode : 2020PhRvD.101j4036F. doi : 10.1103/PhysRevD.101.104036. S2CID  211082988.
  50. ^ «Могут ли черные дыры уничтожить Вселенную?». 2015-04-02.
  51. ^ Дэн, Хелинг; Виленкин, Александр (2017). «Формирование первичной черной дыры вакуумными пузырями». Журнал космологии и астрочастичной физики . 2017 (12): 044. arXiv : 1710.02865 . Bibcode : 2017JCAP...12..044D. doi : 10.1088/1475-7516/2017/12/044. S2CID  119442566.
  52. ^ Осита, Наритака; Уэда, Казусигэ; Ямагучи, Масахидэ (2020). «Вакуум распадается вокруг вращающихся черных дыр». Журнал физики высоких энергий . 2020 (1): 015. arXiv : 1909.01378 . Bibcode : 2020JHEP...01..015O. doi : 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.107.064043, S2CID  251589418
  54. ^ Чо, Адриан (2015-08-03). «Крошечные черные дыры могли бы спровоцировать коллапс вселенной — но они этого не делают». Sciencemag.org .
  55. ^ Хат, П.; Риз, М.Дж. (1983). «Насколько стабилен наш вакуум?». Nature . 302 (5908): 508–509. Bibcode : 1983Natur.302..508H. doi : 10.1038/302508a0. S2CID  4347886.
  56. ^ Лесли, Джон (1998). Конец света: Наука и этика человеческого вымирания . Routledge. ISBN 978-0-415-14043-0.
  57. ^ Крейн, Лия (26 ноября 2021 г.). «Слияние черных дыр может привести к образованию пузырей, способных поглотить вселенную». New Scientist . Получено 27.11.2021 .
  58. ^ Читишвили, Мариам; Гогберашвили, Мераб; Коноплич, Ростислав; Сахаров, Александр С. (2023). "Триболюминесценция, вызванная полем Хиггса, при слияниях бинарных черных дыр". Universe . 9 (7): 301. arXiv : 2111.07178 . Bibcode :2023Univ....9..301C. doi : 10.3390/universe9070301 .
  59. ^ Кавана, Киёхару; Лу, Филипп; Сье, Ке-Пан (2022), «Фазовый переход первого рода и судьба остатков ложного вакуума», Журнал космологии и астрофизики частиц , 2022 (10): 030, arXiv : 2206.09923 , Bibcode : 2022JCAP...10..030K, doi : 10.1088/1475-7516/2022/10/030, S2CID  249889432
  60. ^ Лэндис, Джеффри А. (1988). «Вакуумные состояния». Научная фантастика Айзека Азимова : июль.
  61. ^ Бакстер, Стивен (2000). Время . Macmillan. ISBN 978-0-7653-1238-9.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки