Божествената частица може да унищожи Вселената

Известният физик и космолог Стивън Хокинг предрича апокалипсис заради Хигс бозона (така наречената божествена частица) 

Според него, бозонът е способен да предизвика изчезване на две фундаментални основи на мирозданието – познатите на човека време и пространство.

По време на експеримент в земни условия може да бъде създаден нестабилен Хигс бозон, който ще стане своеобразен тунел между „лъжливия и истинския вакуум“. В резултат от счупване в полето на Хигс цялата Вселена ще се окаже в друго физическо състояние, при това мигновено.
Съгласно изчисленията на Хигс, за целта е необходима енергия от 100 милиарда електронволта.

Професор Стивън Уилям Хокинг (на английски: Stephen William Hawking) е английски физик, до 2009 - Лукасов професор по математика на Кеймбриджкия университет (пост, заеман някога от Исак Нютон). Роден на 8 януари 1942 в Оксфорд, Англия. Занимава се основно с космология и квантова механика, известен е и като популяризатор на науката. Страда от тежко заболяване — амиотрофична латерална склероза (ALS)

„Потенциалът на Хигс има неприятната особеност, че може да бъде нестабилен при енергии над 100 млрд. гигаелектронволта. Това може да означава, че във Вселената може да настъпи катастрофа – разпад на вакуума, при което ще се образува мехур на нов вакуум (който не прилича на нашия вакуум), разширяващ се със скоростта на светлината. Това може да се случи във всеки момент от времето и ние няма да успеем да видим неговото приближаване.“

Хокинг добавя, че „ускорител с такава енергия трябва да превишава размерите на Земята и едва ли ще бъде създаден при сегашния икономически климат“.

Газета.Ru извършва запитване сред известни физици и да разбере какво ново е казал Хокинг и трябва ли да го възприемаме като предупреждение за човечеството.

Валерий Рубаков, академик, РАН

Става дума за това, че по принцип подобно нещо е възможно и експерименталните данни, ако се подхожда наивно към тях, показват, че нашият вакуум не е стабилен и може да се разпадне с образуването на мехур на друг вакуум, коренно различен от нашия.

За това говори Стандартният модел на физиката на частиците. Всичките му параметри днес са известни и по принцип можем да изчислим колко типа вакуум има в тази теория. Става ясно, че ние се намираме на границата – или нашият вакуум е единственият, или има вакуум с малко по-ниска енергия, и ако това е така, то нашият вакуум се разпада в него, за да заеме по-изгодно енергийно положение.

Някъде спонтанно се образува мехур на нов вакуум и неговите стени се разширяват почти със скоростта на светлината. Това прилича на разширението на мехурчетата, които се образуват в кипящия чайник.

Ако оценим времето на живот на нашия вакуум, то се получава астрономическо число – от порядъка на 10100 години. Поради тази причина няма от какво да се страхуваме. Хокинг може да се интерпретира така, че ако ние започнем да провеждаме опити при високи енергии, то този процес може да се ускори.

Но тук Хокинг си прави самопиар. Защото енергии, съществено по-високи от енергията на Големия адронен колайдер, присъстват в космическите лъчи. И сблъсъкът на космическите частици с нашата Земя, да не говорим вече за други тела в Слънчевата система, за времето на неговата работа ще бъдат 50 млн. пъти по-големи, отколкото сблъсъците на частици вътре в него.

Думите на Хокинг не противоречат на нищо, но няма никакви опасения – да, възможно е след 10100 години да настъпи разпад. Вероятно Хокинг е напомнил за себе си в навечерието на новата си книга.

Андрей Ростовцев, бивш завеждащ Лабораторията на физиката на елементарните частици, ИТЕФ:

Хокинг говори за това, което ще се случи при огромни енергии. Но тези енергии са нереални. Това е все едно да кажем: ние знаем, че Слънцето ще се разшири и някога ще погълне Земята и това ще се случи след няколко милиарда години.

Хокинг констатира хипотеза и след това казва, че това е нереалистична хипотеза в земните условия. Достатъчно е да кажем, че частици с големи енергии се раждат в Космоса, те летят около нас и удрят по Земята и все още Вселената не страда от това. А журналистите подхванаха тази новина, според мен изсмукана от пръстите.

Александър Долгов, доктор на физико-математическите науки, завеждащ Лабораторията по физика на частиците и космология към Новосибирския университет, професор в университета „Ферари”, Италия:

Първо, изказването за възможната неустойчивост на Хигсовия вакуум е било направено доста преди Хокинг – от Стивън Уайнбърг и Андрей Линде през 1976 година. Оттогава на тази тема са се появили много публикации. И все пак аз смятам, че страховете са безпочвени.

Грубо казано, ако това беше възможно, то отдавна да се е случило при сблъсъците на космически лъчи със свръхвисоки енергии. Това е напълно вероятно, ако две активни галактични ядра, откъдето идват тези лъчи, се намират не особено далеч едно от друго.

Достатъчен е един такъв случай в цялата Вселена, за да се взриви тя. Освен това при тунелиране в по-нисък минимум на Хигсов потенциал възниква състояние с отрицателна вакуумна енергия с колосална величина.

Това е така нареченото анти-Де Ситерово пространство, което трябва много бързо да се събере в „точка“. Това е малко вулгарно обяснение. По-точно – вероятността от фазов преход от свят с нулева вакуумна енергия в свят с отрицателна вакуумна енергия, както иска Хокинг, е точно нула.

Нашият свят е с неголяма положителна вакуумна енергия (тъмна енергия) и аз бих очаквал, че резултатът за нулева вероятност ще остане и в този случай.

Александър Крюков, завеждащ Лабораторията на Института по ядрена физика към Московския държавен университет „Ломоносов”.

Хигс бозонът, както вече знаете, е частица, която съществува в природата. Тъй като е много трудно тя да бъде уловена (тя живее милионни от секундата), хората са създали Големия адронен колайдер, с чиято помощ тя беше уловена.

Има частица на Хигс, има и поле на Хигс. И ето от това поле зависи масата на цялата материя във Вселената и състоянието на вакуума.

Смятам, че няма да има край на света и в близките 6 милиарда години (само по предварителни изчисления, базирани на нашето Слънце) нищо не ни заплашва.

Хокинг безспорно е гениален човек, но според мен той малко преувеличава опасността от Хигс бозона. Да, нашата Вселена пребивава във вакуум и теоретично може да се озове в друг вакуум.

Представете си яма в земята, на дъното на която лежи топка. Тя, буквално нашата днешна Вселена се намира в такава яма – е във вакуум и заема най-удобното нискоенергийно състояние. Но наблизо може да има друга яма, по-дълбока, в която нашата топка-Вселена би се чувствала още по-удобно и изгодно (колкото по-дълбоко, толкова по-ниска е енергията).

Сложността се заключава в това, че от дъното на едната яма е невъзможно да се попадне в другата. Но ако се погледне на този проблем от гледна точка на квантовата теория, то нашата топка теоретично може да премине през бариерата и да попадне в другата яма директно, под земята. Според нашето първоначално условие това е преходът в другия вакуум.

Възможността за съществуването на множество вакууми се допуска от съвременната наука. Възможно е преди 14 милиарда години, когато е настъпил Големият взрив, породил нашата Вселена, това да е било преход на Вселената от един вакуум в друг.

Хокинг казва, че подобно нещо може да се случи само при увеличаване на енергията на сблъсък на частиците в колайдера до сто милиарда гигаелектронволта, тоест образно казано, топката в едната яма силно да се раздруса, за да прескочи в другата.

Големият адронен колайдер е изчислен на енергия 14 000 гигаелектронволта. Достигането на такива енергии в близките сто години не се предвижда, така че засега живейте спокойно.

Хигс бозонът е масивна скаларна елементарна частица. Съществуването и е доказано и потвърдено от Европейската организация за ядрени изследвания - CERN на 14 март 2013 год.Теоретично е предсказана от Питър Хигс в рамките на т.нар. Стандартен модел (основен модел във физиката на елементарните частици). Хигс бозонът е единствената елементарна частица от стандартния модел, която не е наблюдавана експериментално до юли 2012 г.

Теоретични свойства

През 1964 г. Питър Хигс и негови колеги предлагат хипотезата, че навсякъде в пространството съществува едно поле (поле на Хигс) и всички елементарни частици освен фотоните и глуоните взаимодействат с него. В резултат на това взаимодействие частиците получават маса. Ако тази хипотеза е вярна, трябва да съществува и елементарна частица, която да е свързана с това хигсово поле, но не е самото поле. Тя е частица, която се ражда, живее известно време и се разпада.

С откриването на Хигс бозона се изяснява, как по принцип частици без маса (с нулева маса в покой) успяват да създадат маса в материята. По специално, Хигс бозонът обяснява разликата между нулевата маса в покой на фотона и сравнително масивните W и Z бозони. Масите на елементарните частици, както и различията между електромагнетизма (с носител фотона) и слабото ядрено взаимодействие (с носители W и Z бозоните), са от критично значение за структурата на микроскопичната (а оттам и на макроскопичната) материя. Хигс бозонът е неделима и вездесъща част от материалния свят.

Според Стандартния модел Хигс бозонът има голяма маса - 130 пъти по-голяма от масата на протона. За да се наблюдава експериментално, е необходимо да се сблъскат протони с висока енергия и в резултат на сблъсъка им се случва да се роди Хигс бозон, макар и много рядко, един път на 10 милиарда сблъсъка. Самото регистриране на частицата е свързано с големи трудности: от една страна наличието на огромен фон (от други продукти на сблъсъка) и от него трябва да се изолира именно тази частица. От друга страна, тази частица живее много кратко — от порядъка на 10-23 части от секундата. Експерименталното наблюдаване на Хигс бозона става, като се регистрира не самата частица, а нейните продукти на разпад — например разпадът на Хигс бозона на два фотона, или на четири електрона, или на 4 мюона, които са или стабилни, или имат по-дълго време на живот.  Досега (декември 2013) са наблюдавани четири различни модела на разпад - на два фотона, на два W бозона, на два Z бозона и на два тау-лептона.

По тези причини експериментите по търсенето на Хигс бозона се провеждат в ускорители на елементарни частици като Големият адронен ускорител в Европейския център за ядрени изследвания (CERN) край Женева и Фермилаб.