Согласно квантовой теории поля, пространство вокруг нас пронизано невидимыми полями. Их вибрации мы воспринимаем как частицы и материю. Проблема в том, что эти поля всегда стремятся к состоянию с наименьшей энергией — словно шарик, который неизбежно скатывается на дно чаши. Если некоторые из этих полей, например, поле Хиггса, отвечающее за массу частиц, находятся сейчас в «ложном вакууме», а их истинное дно гораздо глубже, то Всей материи грозит радикальная перестройка. Об этом сообщает ScienceAlert.
![]()
Фото из открытых источников / © GigaChat
«В принципе, переход к этому более глубокому минимуму переведет Вселенную в радикально иное состояние, в котором структура материи и силы, которые ею управляют, изменятся», — предупреждает физик Робсон Кристи из Портсмутского университета.
Однако новое исследование, опубликованное в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, дает повод для оптимизма. Команда ученых из Великобритании построила математическую модель расширяющейся Вселенной, где квантовые поля взаимодействуют не в идеальной пустоте, а в плотном окружении соседей.
Выяснилось, что постоянное «вмешательство» соседних полей работает как якорь. Это явление физики называют декогеренцией.
«Совершенная изоляция — это идеализация», — поясняет компьютерный специалист Грег Капланек из Сиракузского университета. «Подумайте, например, о квантовых компьютерах: мы прилагаем огромные усилия, чтобы защитить хранящуюся в них квантовую информацию от окружающей среды, потому что даже слабые взаимодействия с ней могут быстро изменить квантовое состояние. Похожее происходит и в космологии: поле никогда не бывает по-настоящему одиноким».
Этот космический шум подавляет вероятность квантового туннелирования — внезапного «прыжка» поля в более стабильное, но губительное для нас состояние. Ученые назвали этот механизм «космической блокировкой».
Стабильность зависит и от массы поля относительно скорости расширения космоса (постоянной Хаббла).
«Поле, которое тяжелее масштаба Хаббла, может быстро подстраиваться под изменения по мере расширения Вселенной, и в этом случае оно с высокой вероятностью движется к истинному вакууму», — отмечает Кристи. «Если расширение происходит слишком быстро по сравнению с динамикой поля, система не успевает за изменениями. В этом случае может сохраняться значительная вероятность того, что поле также окажется в ложном вакууме».
Авторы сравнивают этот эффект с квантовым парадоксом Зенона. Если упростить, суть парадокса в том, что частое наблюдение за нестабильной системой не дает ей измениться. Окружающие поля постоянно «измеряют» друг друга, буквально замораживая текущее состояние мироздания.
«Если механизм такого рода окажется применим к более реалистичным космологическим ситуациям, он мог бы помочь стабилизировать поле, которое уже находится в ложном вакууме, но понимание того, насколько это применимо к полю Хиггса, потребует более реалистичных моделей», — резюмирует космолог Дэвид Уандс.
Квантовый эффект Зенона, давший название механизму «заморозки» Вселенной, был предсказан в 1954 году Аланом Тьюрингом, а свое имя получил от парадоксов древнегреческого философа Зенона Элейского. В 1977 году американские физики Байдьянат Мизра и Джордж Сударшан математически описали этот парадокс. Суть его проста: если постоянно «подглядывать» за нестабильной частицей, она никогда не сможет перейти в другое состояние или распасться. В 2015 году исследователи из Йельского университета экспериментально доказали, что с помощью этого эффекта можно не только останавливать, но и обращать вспять квантовую эволюцию системы.
По данным анализов коллабораций ATLAS и CMS за 2025 год (на основе данных третьего запуска Большого адронного коллайдера), уточнение массы топ-кварка позволило точнее рассчитать параметры эффективного потенциала поля Хиггса на высоких энергиях. Расчёты показывают, что электрослабый вакуум в нашей Вселенной метастабилен: существует локальный минимум, но есть и более стабильное состояние, в которое система теоретически может туннелировать. При этом на эволюцию потенциала влияют и другие факторы (вклад тёмной материи, реликтового излучения), из-за чего оценённое время до такого перехода оказывается чрезвычайно большим — порядка 10 600 лет и выше. Таким образом, хотя вопрос интересен с теоретической точки зрения, риск немедленного коллапса исключён.
