Wszechświat może zniknąć w jednej chwili. Naukowcy właśnie to zasymulowali

Na pierwszy rzut oka wszystko wydaje się stabilne. Galaktyki krążą w przewidywalnym rytmie, planety trzymają się swoich orbit, a prawa fizyki – przynajmniej w naszym codziennym doświadczeniu – nie zawodzą. A jednak gdzieś w głębi współczesnej fizyki czai się hipoteza, która podkopuje to poczucie bezpieczeństwa. Według niej cały Wszechświat może być jedynie chwilowym stanem przejściowym — i może zniknąć szybciej, niż zdążylibyśmy to zauważyć.

To nie scenariusz z filmu science fiction, lecz poważny problem badawczy, którym zajmują się dziś fizycy teoretyczni i eksperymentalni. Po raz pierwszy udało się go nawet odtworzyć w warunkach laboratoryjnych.

Pojęcie „próżni” brzmi niewinnie — kojarzy się z pustką, z absolutnym brakiem czegokolwiek. W fizyce jest jednak znacznie bardziej złożone. Próżnia to stan o najniższej energii, ale tylko pozornie. Teoria dopuszcza bowiem, że istnieje jeszcze głębszy, bardziej stabilny poziom — coś w rodzaju ukrytego dna, do którego nasz Wszechświat jeszcze nie dotarł.

W takim ujęciu żyjemy w tzw. „fałszywej próżni”. To stan przypominający spokojną taflę jeziora, pod którą kryje się znacznie głębsza przepaść. Wszystko wygląda stabilnie — do momentu, aż coś tę równowagę zaburzy.

Jeśli gdziekolwiek w przestrzeni pojawiłby się fragment tej bardziej stabilnej próżni, rozpocząłby się proces, który trudno porównać z czymkolwiek znanym. Powstałaby swego rodzaju „bańka” nowego stanu, rozszerzająca się niemal z prędkością światła.

Nie byłaby to jednak zwykła fala czy eksplozja. W jej wnętrzu obowiązywałyby inne prawa fizyki. Stałe, które definiują naszą rzeczywistość, mogłyby przyjąć inne wartości. Atomy — o ile w ogóle mogłyby istnieć — zachowywałyby się zupełnie inaczej.

W praktyce oznacza to jedno: wszystko, co znamy, przestałoby istnieć. Bez ostrzeżenia. Bez możliwości ucieczki. Co więcej, taka bańka byłaby niewidoczna aż do momentu, w którym nas dosięgnie.

Zespół fizyków z Uniwersytetu Tsinghua w Chinach postanowił sprawdzić, czy ten teoretyczny scenariusz da się w jakikolwiek sposób zasymulować. W tym celu wykorzystali tzw. atomy Rydberga — szczególny rodzaj atomów, w których elektrony znajdują się bardzo daleko od jądra i reagują wyjątkowo silnie na zewnętrzne zakłócenia.

Naukowcy ułożyli je w pierścień i precyzyjnie sterowali ich zachowaniem za pomocą laserów. W efekcie stworzyli układ, który mógł istnieć w dwóch różnych stanach energetycznych — analogicznych do fałszywej i prawdziwej próżni.

Najciekawsze wydarzyło się później. Układ samorzutnie „przeskakiwał” do bardziej stabilnego stanu. Ten moment przejścia był laboratoryjnym odpowiednikiem narodzin kosmicznej bańki — procesu, który w skali Wszechświata oznaczałby jego całkowite przeobrażenie.

Badacze podkreślają, że ich eksperyment nie zwiastuje katastrofy. Nie oznacza, że koniec Wszechświata jest bliski ani że da się go wywołać w laboratorium. Pokazuje jednak coś znacznie bardziej niepokojącego: że scenariusz przewidywany przez teorię nie jest czystą abstrakcją.

To, co do tej pory istniało wyłącznie w równaniach, zaczyna mieć swój odpowiednik w rzeczywistości.

Wnioski? Paradoksalnie uspokajające i niepokojące jednocześnie. Z jednej strony nie mamy żadnych dowodów na to, że taki proces już zachodzi. Z drugiej — jeśli gdzieś się zacznie, nie będziemy mieli najmniejszych szans, by go wykryć na czas.

Wszechświat może więc być znacznie bardziej kruchy, niż chcielibyśmy wierzyć.