Bublina nicoty není na pořadu dne. Kredit: Brocken Inaglory / Wikimedia Commons.

Co může lépe rozptýlit od reálných běsů, nežli rozkošná teoretická fyzika o zániku vesmíru? Před rozežíráním časoprostoru bledou všechny bitky, fake news i viry. Své o tom vědí Giuseppe Dibitetto a Nicolo Petri ze španělské Universidad de Oviedo a Marjorie Schillo ze švédské Uppsala universitet, kteří nedávno zveřejnili preprint svého teoretického výzkumu o bublinách nicoty (anglicky „bubbles of nothing“), pod příjemně úderným názvem „Nothing Really Matters“.

Giuseppe Dibitetto. Kredit: G. Dibitetto.

Je to klasická strašidelná historka. Podle kvantové teorie pole existuje falešné vakuum. Jde o metastabilní stav velmi podobný vakuu, který využívá lokální energetické minimum a může být velmi stabilní a velmi dlouhodobý. Pokud ale náš vesmír, tedy přesněji řečeno jeho Higgsovo pole, funguje ve stavu takového falešného vakua, tak by v něm jednou mohla vzniknout bublina více stabilního vakua, která by se pak rozpínala rychlostí světla, požírala časoprostor a nejspíš nakonec sežrala celý vesmír.

Jak je vidět, za necelých 14 miliard let, které uplynuly od vzniku našeho vesmíru, k takové fatální patálii ještě nedošlo anebo zatím ještě nestačila zničit celý vesmír. Dobrou zprávou je, že fyzici považují tenhle scénář za velice nepravděpodobný. Nicméně, jde o natolik sexy a scifi téma, že se mu experti věnují. Jak říkají Dibitetto a spol., od teoretických bublin nicoty, které by mohly sežrat vesmír, se můžeme leccos naučit. Pochopení těchto mechanismů by mohlo přispět ke smíření obecné relativity s kvantovou mechanikou a vrhnout světlo na teorii strun.

V jakém vakuu asi žijeme? Kredit: Stannered / Wikimedia Commons.

Bublina nicoty je jedním z příkladů bublin časoprostoru (spacetime bubbles), v nichž má časoprostor jiné vlastnosti, nežli za hranicemi této bubliny. Teoreticky by mohly existovat například bubliny temné energie, v nichž by tato zatím dost neuchopitelná energie měla jinou hodnotu, než jakou má v okolním vesmíru. V případě bubliny nicoty by uvnitř takové bubliny nemělo být vůbec nic. Vlastně by neměly žádný vnitřek.

Hrozí našemu vesmíru, že bude skutečně pozřen bublinou nicoty? Toť otázka. V klasickém čtyřrozměrném časoprostoru to nejspíš nehrozí. Bubliny nicoty jsou dílem rovnic vícerozměrného časoprostoru teorií strun. Pro strunové fyziky mají bubliny nicoty význam pro popis fungování strunového vesmíru. Jak se zdá, nestability typu bubliny nicoty buď ve strunovém vesmíru vlastně vůbec nevznikají anebo jsou nesmírně vzácné. Zároveň se ukazuje, že dramaticky se rozpínající bublina nicoty je vlastně ucházejícím přiblížením stále velmi záhadné epizody na samotném počátku vesmíru, čili kosmologické inflace.

V tuto chvíli se zdá, že se bubliny nicoty, která by sežrala celý časoprostor, nemusíme vůbec obávat. Ostatně ani strunové teorie momentálně nejsou úplným mainstreamem fyziky. Zároveň se ale ukazuje, že pokud nás zajímá vznik vesmíru, tak stojí za to dál studovat bubliny nicoty.

Video: The Most Efficient Way to Destroy the Universe – False Vacuum

Literatura

Motherboard 5. 3. 2020, arXiv:2002.01764.