Elementaarseid osakesi kvantväljavälja teoorias ei kirjeldata mitte mikroskoopiliste tahkete kuulidena, mitte mateeriana, vaid kvantväljade võnkumistena. Nagu iga teine füüsiline süsteem, püüab väli vähendada oma energiat miinimumini, vabaneda ebavajalikest osakestest ja "libiseda" energeetiliselt kõige soodsamasse olekusse. Teoreetilises füüsikas nimetatakse seda olekut tavaliselt vaakumiks. Vastupidiselt oma nimele pole selline vaakum tühi - tegelikult sünnivad ja surevad selles pidevalt virtuaalsed osakeste-osakeste paarid. Sellise virtuaalsete osakeste "supi" energia on siiski väiksem kui pärisosakestega segunenud "supi" energia.
Enamiku standardmudeli kirjeldatud väljade jaoks on energiliselt soodne libiseda sellisesse vaakumisse, null-olekusse - graafiliselt näeb selline potentsiaal välja nagu auk, mis on sümmeetriline telje suhtes, mis läbib lähtepunkti.
Higgsi välja puhul see aga nii pole: selle potentsiaal sarnaneb pigem "Mehhiko mütsiga" kui "auguga" ja nullist erinev positsioon muutub soodsamalt. Selle tulemusel tungib kogu ruum pideva pinge väljaga, mis takistab osakeste kiirenemist ja annab neile massi - see tähendab Higgsi välja. Kaasaegsete kontseptsioonide kohaselt paindub kõrge energia korral Higgsi välja potentsiaal allapoole, moodustades teise auku, mis asub selle auku all, milles me elame. Ehkki mõlemat šahti eraldab kõrge potentsiaalbarjäär, suudab väli selle läbi tunneldada ja variseda soodsamasse olekusse, asudes palju kõrgemate energiate piirkonnas (umbes 1012 teraelektronvolti). Seetõttu peetakse meie vaakumit "valeks", see tähendab, et see ei vasta Higgsi välja praegusele miinimumile.
Higgsi välja potentsiaali sõltuvus vaadeldavast energiaskaalast.
Nagu teooria ennustab, võib mõnel juhul esineda Universumi spontaanne üleminek valevaakumist tõeliseks (nn valevaakumi lagunemine) ja vabaneb tohutu energia.
Tavaliselt kirjeldatakse seda üleminekut tõelise vaakumi mullide spontaanse moodustumisena vales. Soodsates tingimustes laienevad need mullid lõpmatult ja ebasoodsates tingimustes varisevad nad kokku. See sarnaneb vee keetmisega, ainult aurumullide asemel on tegemist tõelise vaakumiga. Eelkõige seetõttu, et mõned inimesed kardavad LHCs tehtud katseid - nad usuvad, et need katsed võivad käivitada sarnase ülemineku.
Tegelikult pole sellised hirmud eriti põhjendatud, kuna põrkekohas saavutatakse vähe energiat - nendest ei piisa tõeliste vaakumullide ilmumiseks. Lisaks ületab meile teadaolevate standardmudeli parameetritega valevaakumi eluiga Universumi praegust vanust, st selle mudeli raames on meie vaakum metastabiilne - see tähendab, et meie jaoks ei erine see tegelikust.
Mõned teoreetikud ennustavad, et teatud olukordades võib valevaakumi lagunemine kiireneda. Näiteks on musta augu ümber olev aeg-aeg tugevalt kaardus ja valevaakumi energia arvutamise reegleid on pisut muudetud, mis peaks suurendama lagunemise tõenäosust. Veelgi enam, mida väiksem on must auk, seda hõlpsamalt moodustuvad mullid selle ümber ja seda suurem on lagunemise tõenäosus. Teisest küljest elame endiselt vales vaakumis, mis viitab kas selliste mustade aukude puudumisele või meie teooriate puudustele või meie uskumatule õnnele.
Reklaamvideo:
