Может ли Вселенная поглотить сама себя изнутри? К счастью для нас, физики, изучающие явление, называемое “распадом пространства-времени”, считают это маловероятным. Впервые идея о том, что Вселенная может быть полностью разрушена расширяющимся пузырем пустоты, была высказана в 1982 году физиком-теоретиком по имени Эдвард Виттен. В работе, опубликованной в журнале Nuclear Physics B, ученый представил возможность того, что Вселенная поглотит сама себя. В пространстве, по мнению физика, должна самопроизвольно образоваться дыра, которая будет расширяться до бесконечности, пока не поглотит все, что встретится на ее пути.
Звучит довольно жутко, но может ли такое произойти на самом деле?

В поисках новой “теории всего”

Так как таинственный пузырь из ничего до сих пор не уничтожил нашу Вселенную, ученые вполне справедливо считают этот вариант развития событий маловероятным. Но физики из университета Овьедо в Испании и университета Уппсалы в Швеции в своей работе, опубликованной в журнале Journal of High-Energy Physics утверждают, что идея Виттена преподносит важные уроки. В частности, речь идет о понимании условий распада пространства-времени через пузыри из ничего. По мнению авторов исследования эта теория – шаг к соединению мельчайших строительных блоков Вселенной – струн – с теориями о самом пространстве и времени.
Все дело в том, что наша Вселенная настолько странная, что большая ее часть находится в вакууме, что позволяет ей существовать в относительно стабильном состоянии. Согласно квантовой теории поля, которая связывает квантовую физику и динамику пространства-времени, вакуум – это минимально возможное энергетическое состояние. По этой причине нам не следует беспокоиться о распаде пространства-времени. Однако в теоретической физике подобные предположения сами по себе редко оказываются устойчивыми. Так, возможность того, что стабильность нашей Вселенной – иллюзия, открыла ряд вопросов о том, как и почему вакуум может распадаться. “Пузырь из ничего” – один из возможных ответов.

Что такое пузырь из ничего?

Как пишет Vice.com, пузырь из ничего описывает возможный вариант «разрушения Вселенной», в котором пузырь расширяется и может поглотить все пространство-время, превратив его в «ничто». Но что представляет собой пузырь из ничего? Исследователи полагают, что может существовать «пузырь пространства-времени», внутри и снаружи которого пространство-время обладает различными свойствами. Если в пространстве иллюзорного вакуума внезапно образуется пузырь из ничего, то он будет расти, пока не поглотит всю Вселенную. Но почему?


Существование пузыря из ничего возможно, если теория струн верна
Ответ лежит в “Теории струн”, которая объединяет явления квантовой физики с поведением и эффектами гравитационных полей. Напомним, что теория струн изучает динамику взаимодействия не точечных частиц, а одномерных протяженных объектов – квантовых струн. Однако математика теории струн работает только в том случае, если существует более четырех измерений: три пространственных измерения, измерение времени, а затем множество других измерений, которые настолько малы, что обнаружить их можно только математически. В общем и целом в теории струн геометрия нашей Вселенной представляется четырехмерным пространством-временем только потому, что дополнительные измерения плотно сжаты и скрыты. Именно поэтому пузыри из ничего не будут образовываться в четырехмерном пространстве-времени, но будут формироваться в “тягучем” многомерном пространстве-времени.


Теоретически, пузырь из ничего будет расти, пока не поглотит всю Вселенную
Неожиданные свойства пузыря из ничего

Несмотря на то, что все вышеперечисленное относится к области теоретической физики, авторы исследования полагают, что математическое описание разрушающего вселенную пузыря из ничего также может быть использовано для моделирования происхождения Вселенной. Исследователи отмечают, что поскольку пузырь расширяется, то наблюдатель может увидеть расширяющуюся Вселенную, что могло бы объяснить происхождение таинственной темной энергии. Так или иначе, нам с вами явно можно не беспокоиться о том, что наша Вселенная поглотит сама себя с помощью пузыря из ничего, однако исследования в этой области действительно могут помочь ученым в раскрытии других тайн Вселенной и наконец узнать как выглядела Вселенная после Большого взрыва.