Відкриття фізиків про чорні діри та бозон Хіггса: Всесвіт мав бути знищеним

Учені вважають, що на самому початку історії космосу, після виникнення Великого вибуху, були створені маленькі первинні чорні діри. З іншого боку, їхнє існування пов'язують із тим, що за певних умов ці об'єкти повинні були вже знищити Всесвіт. Фізики вважають, що первинні чорні діри можуть створити проблеми для бозона Хіггса. То чому ж Всесвіт досі існує? Автори дослідження, опублікованого в журналі Physical Letters B, знайшли відповідь, пише IFLScience.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Бозон Гіггса — це частинка, яка надає масу всьому у Всесвіті завдяки взаємодії між частинками і полем Гіггса. Фізики довели його існування трохи більше ніж 10 років тому, і вважається, що він перебуває в метастабільному стані. Потенційно його енергія може бути нижчою, і це проблема.

За словами вчених, якби поле Хіггса раптово змінило свої властивості, то легкі частинки могли б стати потенційно важкими або навпаки, і тоді фізичні сили, матерія та маса одразу б змінилися. Можливо, подібна подія навіть призведе до повного знищення Всесвіту під час процесу відомого, як розпад вакууму. За словами фізиків, бульбашка істинного вакууму, де існує найнижча можлива енергія для поля Хіггса, розшириться і знищить Всесвіт.

З іншого боку, як вважають учені, метастабільний стан, у якому перебуває поле Гіггса, насправді дуже стабільний для довгострокової еволюції Всесвіту. Поле Гіггса, що складається з бозонів Гіггса, не може перейти спонтанно у свій найнижчий низькоенергетичний стан протягом багатьох мільярдів років, і цей період довший, ніж існує Всесвіт. Тому жодних змін у полі Хіггса не спостерігається, хоча Всесвіт все одно коли-небудь зникне, кажуть фізики.

Поле Хіггса могло б змінитися під впливом первинних чорних дір, створених на самому початку історії космосу. Усі чорні діри взаємодіють із простором-часом навколо них і при цьому випускають випромінювання Гокінга. Це випромінювання забирає частину енергії у чорних дір. Що менша чорна діра, то вища її енергія. Виявляється, що нижче за певну межу маси випромінювання Гокінга і гравітаційне тяжіння чорної діри забезпечують полю Гіггса таку енергію, що це дало б йому змогу вийти з метастабільного стану, в якому воно перебуває, і підготуватися до загального знищення.

Автори нового дослідження кажуть, що в міру виходу випромінювання Гокінга чорні діри стають меншими. При цьому вони стають гарячішими. Розрахунки фізиків дали змогу переглянути межу маси первинних чорних дір. Якби існувала хоча б одна така чорна діра, яка важила б менше одного мільярда тонн, то це б уже спричинило розпад вакууму. Нове дослідження переконливо доводить відсутність первинних чорних дір нижче певної маси. Таким чином Всесвіт все ще існує.

З іншого боку, Стандартна модель фізики елементарних частинок, як вважається, не є повною, а тому можуть існувати частинки і явища, які нам невідомі. Таким чином, неможливість існування маленьких первинних чорних дір ґрунтується на припущенні, що те, що лежить за межами Стандартної моделі, не допомагає стабілізувати поле Хіггса. Але якби вдалося виявити докази існування цих чорних дір, то вчені могли дізнатися щось нове про фізику елементарних частинок.

За словами фізиків, у якомусь сенсі або Стандартна модель правильна, і первинні чорні діри не повинні були існувати нижче цих мас. Якщо первинні чорні діри існували, то має існувати якась фізика вищих енергій, про яку поки що нічого не відомо.

Як уже писав Фокус, астронавтів невдалої місії Starliner можна було повернути з космосу. У NASA заявили, що екіпаж аварійного космічного корабля міг би перебувати на його борту під час повернення додому, але тепер їм доведеться чекати ще приблизно півроку на орбіті.

Також Фокус писав про те, що вчені створили математичну структуру, яка призводить до об'єднання теорій, які по-різному описують Всесвіт.