„Božia častica“ má moc ukončiť celý vesmír: Aká je šanca, že Higgsov bozón povedie k rozpadu fyziky?
Výskumníci veria, že existuje šanca, že higgsov bozón odštartuje koniec vesmíru, ako ho poznáme. Aké riziko ale reálne hrozí?
Vesmír existuje približne 13,8-miliárd rokov a môže sa zdať, že takto ostane ešte veľmi dlhú dobu. Nový výskum ale naznačuje, že každým jedným dňom existencia celého vesmíru kráča po veľmi tenkej hrane noža. Ako informuje portál The Conversation, skupina vedcov verí, že Higgsov bozón, jedna zo základných častíc vesmíru, ho môže vďaka svojej nestabilite ukončiť.
Nový výskum bol akceptovaný do vedeckej publikácie Physical Letters B. V rámci neho výskumníci vytvorili niekoľko modelov ranného vesmíru, ktoré vylučujú existenciu takzvaných ľahkých primordiálnych čiernych dier. Autori tvrdia, že tieto objekty s najväčšou pravdepodobnosťou neexistujú, lebo ak by existovali, potom by Higgsov bozón ukončil existenciu celého vesmíru.
Čo je Higgsov bozón?
O tejto častici si určite počul aj ty. Higgsov bozón je častica, ktorá iným časticiam dáva hmotnosť a zároveň sprostredkúva interakcie všetkých ďalších známych častíc. Hmotnosť vzniká interakciou elementárnych častíc s takzvaným Higgsovým poľom a existencia Higgsovho bozónu značí existenciu Higgsovho poľa.
Higgsovo pole autori štúdie prirovnávajú k napustenej vani. Vysvetľujú, že Higgsovo pole má rovnaké vlastnosti naprieč celým vesmírom a to je dôvod, prečo môžeme pozorovať rovnaké hmotnosti a interakcie všade, kde sa pozrieme. Práve táto rovnorodosť je dôvodom, prečo pre celý vesmír platia rovnaké fyzikálne zákony.
Prečo je Higgsovo pole nebezpečné?
Ako sme spomenuli hneď v začiatku, autori štúdie veria, že Higgsov bozón a Higgsovo pole by mohli spôsobiť koniec vesmíru a dôvod je jednoduchý. Experimenty viackrát poukázali na to, že Higgsovo pole nie je v najnižšom možnom energetickom stave, v akom môže byť. Teoreticky to znamená, že môže kedykoľvek a kdekoľvek spadnúť do nižšieho energetického stavu. Ak by sa to stalo, vznikla by katastrofa rozmerov, aké si vie predstaviť len málokto.
Neprehliadni
Jednoducho povedané, ak by Higgsovo pole preskočilo do nižšieho energetického stavu, fyzika ako ju poznáme, by prestala platiť.
“Takáto zmena by reprezentovala niečo, čo fyzici označujú ako fázová premena. Fázová premena sa deje, keď sa premieňa voda na vodnú paru a vytvára pritom bubliny na hladine. Fázová premena Higgsovho poľa by rovnako vytvorila bubliny vo vesmíre, v ktorých by platili iné fyzikálne zákony,” vysvetľujú vedci.
V tejto bubline by sa zmenila hmotnosť elektrónov a zároveň aj spôsob, akým interagujú iné častice. Protóny a neutróny tvoriace jadro atómu by sa rozpadli. Prakticky každý, kto by sa do takej bubliny dostal by okamžite zanikol.
Hrozí koniec vesmíru?
Autori štúdie ale upokojujú, že sa aspoň zatiaľ nemáme čoho báť. Higgsovo pole potrebuje naozaj dobrý dôvod na to, aby takéto bubliny vytvorilo. Za normálnych okolností je len mimoriadne nízka šanca, že Higgsovo pole skočí do menšieho energetického stavu.
Situácia sa však mení v prítomnosti silného gravitačného poľa alebo horúcej plazmy. Vedci v rámci svojho výskumu zistili, že takzvané ľahké primordiálne čierne diery, ktoré mali podľa teórie vzniknúť krátko po Veľkom tresku. Autori štúdie tvrdia, že takéto čierne diery nemohli s najväčšou pravdepodobnosťou existovať.
Stephen Hawking dokázal, že čierne diery postupom času strácajú svoju hmotnosť cez Hawkingove žiarenie. Znamená to, že môžu slúžiť ako tepelný zdroj. Čím menšiu hmotnosť čierna diera má, tým teplejšia je a tým rýchlejšie sa vyparuje.
V prítomnosti Higgsovho poľa by čierne diery s hmotnosťou približne 10-miliárd menšou ako hmotnosť Mesiaca, slúžili ako nečistoty v sýtenom nápoji, ktoré pomáhajú tekutine vytvoriť plynné bubliny.
Teplo primordiálnych čiernych dier by zároveň mohlo podnietiť Higgsovo pole, aby preskočilo do nižšieho energetického stavu a vytvorilo bubliny s odlišnou fyzikou. Autori štúdie teda naznačujú, že primordiálne čierne diery nikdy neexistovali a nemali by sme s nimi v našich teóriách počítať. Ak ale objavíme priamy dôkaz o ich existencii, potom máme zaujímavý prípad. Možné je aj to, že o Higgsovom poli ani zďaleka nevieme to, čo by sme vedieť mali.
Komentáre