Hovoríme o stabilite vákua. Vákuum súčasného vesmíru je možno stabilné a možno len v dočasne stabilnom stave.
Ak by bola platnou tá druhá možnosť, tak by sme sa mohli dočkať rýchlej zmeny stavu celého vesmíru. Tá by sa mohla prejaviť zmenou vlastností vesmíru šíriacou sa z jedného miesta v ňom rýchlosťou svetla do okolitého priestoru. Pred takým čímsi je ťažko byť varovaný, keďže akákoľvek informácia o tejto zmene by sa šírila maximálne rovnako rýchlo alebo pomalšie ako táto zmena. Nový stav vákua by mohol priniesť obrovské zhusťovanie vesmíru do veľmi malého priestoru, čo by všetko v súčasnom vesmíre ako ho poznáme zničilo.
Takejto zmene sa vo fyzike hovorí fázový prechod. Ako ilustráciu fázového prechodu, ktorú každý pozná z bežného života, možno uviesť zmrznutie vody či inej tekutiny. Fázový prechod vesmíru do iného stavu, respektíve stabilita vákua súvisí s hmotnosťou Higgsovho bozónu a top kvarku. Situáciu ilustruje nasledujúci obrázok, kde je hmotnosť Higgsovho bozónu na osi x a hmotnosť top kvarku na osi y. Ak by sme poznali presné hodnoty váhy oboch častíc tak nám na obrázku vytvoria jediný bod. Poloha tohto bodu označí úroveň stability vesmíru. Ak bude v červenej oblasti tak je vesmír nestabilný. Ak v žltej, je v dočasne stabilnom stave a ak v zelenej tak v stabilnom stave. Žltá oblasť prináša možnosť, že sa dočkáme fázového prechodu vesmíru do nového stavu.
From The top quark and Higgs boson masses and the stability of the electroweak vacuum
paper by S. Alekhin, A. Djouadi, S. Moch.
Najväčšia elipsa ukazuje oblasť možnej polohy hľadaného bodu podľa meraní na experimente Tevatron. Menšie elipsy v nej odhady ako by situácia mohla vyzerať po spresnení meraní ďalšími experimentmi. Aktuálne to vyzerá tak, že vesmír je v dočasne stabilnom, takzvane metastabilnom stave. Dosť blízko stabilnej oblasti ale stále ešte v metastabilnom a nie stabilnom stave. Natíska sa otázka kedy takáto zmena vesmíru nastane.
To nevieme, možno dnes, možno o miliardy rokov. Aktuálne zverejnený článok v magazíne Journal of High Energy Physics od dánskych autorov z Dánskeho Inštitútu pre pokročilé štúdie (Danish Institute for Advanced Study DIAS) a University of Southern Denmark prináša upresnenie doterajších výpočtov a odhadov stability vákua. V článku Standard Model Vacuum Stability and Weyl Consistency Conditions sa zaoberajú riešením rovníc popisujúcich fázový prechod vákua. Výsledky ukazujú, že pravdepodobnosť prechodu je vyššia než sa doteraz odhadovalo.
Riešenie aké použili, je založené na platnosti štandardného modelu. Ten nepredpokladá existenciu ďalších častíc. Higgsov bozón bola posledná z častíc, ktoré predpovedal a dôkaz jej existencie chýbal. Tohtoročná Nobelova cena je za potvrdenie mechanizmu jeho vzniku, čo je podpornný argument platnosti štandardného modelu. Ak však existujú ďalšie aktuálne neznáme častice, tak pravdepodobnosť fázového prechodu vákua klesne, alebo, sa dokonca stratí úplne (prejde do zelenej oblasti na obrázku vyššie) a zistíme, že vesmír je stabilný.
Pjetro_de
passco