О т всички възможни сценарии за края на Вселената, най-тревожният е известен като „разпад на фалшивия вакуум“. Докато останалите теории предвиждат събития в далечното бъдеще, това явление може да се случи тук и сега – във всеки един момент и във всяка точка на Космоса, без никакво предупреждение. Най-впечатляващото е, че вече можем да го симулираме в лабораторни условия.
Забравете за безкрайното разширяване на Вселената, водещо до т.нар. „топлинна смърт“, или за обратния процес, завършващ с „Големия хруст“. Това са теории, които разглеждат мащабната картина. Но какво ще стане, ако опасността не е там, а в квантовия свят? Тогава бихме се изправили пред разпада на фалшивия вакуум.
Вселената се стреми към състояние с възможно най-ниска енергия, известно още като „основно състояние“ или „истински вакуум“. Възможно е обаче определени високоенергийни състояния да бъдат метастабилни. Това означава, че те могат да останат в този вид неопределено дълго време, но винаги съществува риск да рухнат до истинското основно състояние при смущение или спонтанно.
Сега си представете, че цялата Вселена и всички нейни свойства – всичко, което считаме за основно състояние – всъщност не са такова. Че това не е истинският вакуум и съществува нещо по-стабилно. Във всеки един момент може да се случи превключване към реалния „истински вакуум“, което би променило напълно „фалшивия вакуум“, в който живеем. Мехурчета от истински вакуум биха започнали да се разширяват със скоростта на светлината, преобразявайки Вселената в движение. Действителните свойства на тази нова реалност са неизвестни, но ние няма да сме тук, за да ги изследваме.
Към момента нямаме доказателства, че живеем във фалшив вакуум, нито пък някой провежда експерименти, за да предизвика появата на истински, така че няма място за притеснение. Въпреки това въпросът за разпада е очарователен и няколко изследвания през последните години го проучват подробно. Някои се фокусират върху образуването на мехурчета, а други използват квантови устройства за симулация на това квантово феноменално явление.
В новия експеримент физиците са използвали атоми на Ридберг (Rydberg atoms). Това са атоми, които са възбудени до степен, в която техните електрони се преместват на много по-високи орбитали. За разлика от обикновеното възбуждане, тук орбиталите са огромни, което прави тези атоми колосални в сравнение с останалите – понякога от 10 000 до 100 000 пъти по-големи от нормалното им състояние.
Техният необичаен размер е идеален за различни опити. В конкретния случай атомите са били подредени в пръстен, като всеки атом е бил до друг с противоположен спин (квантово свойство, наподобяващо въртене). Този редуващ се модел създава отлично основно състояние. Използвайки лазер, екипът е успял да даде на атомите малко повече енергия, карайки всичките им спинове да се подравнят в една посока. Това е представлявало състоянието на „фалшив вакуум“ за пръстена от Ридбергови атоми. Установено е, че скоростта, с която системата се разпада обратно до основното си състояние, зависи от интензитета на самия лазер.
Както бе отбелязано, експериментът не е целял да изследва края на Вселената, а по-скоро да проучи сценарий от квантовата механика. Работата на учените предоставя нови прозрения, а използването на атоми на Ридберг в такава геометрия отваря врати за бъдещи, още по-сложни експерименти.
