پژوهشگران در یک مطالعه جدید نشان داده‌اند که برهم‌کنش میدان‌های کوانتومی با محیط اطرافشان ممکن است از تغییر ناگهانی وضعیت آنها جلوگیری کند و توضیحی برای پایداری جهان در برابر یکی از نگران‌کننده‌ترین سناریوهای فیزیک ارائه دهد.
همشهری آنلاین، فرخنده رفائی: جهان ما در ظاهر پایدار است، اما قوانین فیزیک احتمال یک تغییر بنیادی را کاملا رد نمی‌کنند. اگر برخی میدان‌های کوانتومی به وضعیت انرژی پایین‌تری منتقل شوند، ساختار ماده و نیروهای حاکم بر جهان ممکن است به شکلی اساسی تغییر کند. اکنون دانشمندان سازوکاری را بررسی کرده‌اند که شاید به حفظ وضعیت کنونی جهان کمک کند.
به گزارش ساینس‌آلرت، پژوهشگران دانشگاه پورتسموث انگلیس در مطالعه‌ای جدید، مدلی ریاضی از جهان در حال انبساط طراحی کردند تا رفتار میدان‌های کوانتومی را بررسی کنند. یافته‌های آنها نشان می‌دهد برهم‌کنش این میدان‌ها با محیط اطرافشان می‌تواند احتمال تغییر ناگهانی وضعیت آنها را به‌شدت کاهش دهد. محققان این سازوکار را «قرنطینه کیهانی» نامیده‌اند.
بر اساس نظریه میدان‌های کوانتومی، ذرات بنیادی از برانگیختگی میدان‌هایی به وجود می‌آیند که در سراسر جهان حضور دارند. این میدان‌ها تمایل دارند به وضعیتی با کمترین انرژی ممکن برسند؛ اما گاهی ممکن است در یک وضعیت انرژی بالاتر باقی بمانند که به آن «خلأ کاذب» گفته می‌شود.
برای مثال، میدان هیگز که در ایجاد جرم ذرات بنیادی نقش دارد، ممکن است در چنین وضعیتی قرار داشته باشد. اگر این میدان به وضعیت انرژی پایین‌تری موسوم به «خلأ واقعی» منتقل شود، قوانین حاکم بر ماده و نیروهای بنیادی می‌توانند تغییر کنند.
یکی از مسیرهای احتمالی این تغییر، پدیده‌ای به نام «تونل‌زنی کوانتومی» است؛ فرایندی که به یک سامانه کوانتومی اجازه می‌دهد بدون عبور کلاسیک از مانع انرژی، به وضعیت دیگری منتقل شود.
بیشتر بخوانید:
- رایانه کوانتومی گوگل به پیشرفت مهمی در ساخت حالت‌های جادویی رسید
- فرصتی جدید برای پژوهشگران هوش مصنوعی و کوانتوم | از رایانش کوانتومی تا رمزنگاری پساکوانتومی
- اینترنت کوانتومی یک قدم به واقعیت نزدیک‌تر شد
با این حال، مدل جدید نشان می‌دهد میدان‌های کوانتومی برخلاف تصور ساده‌شده، منزوی نیستند و دائما با میدان‌های دیگر تعامل دارند. این برهم‌کنش‌ها می‌توانند از طریق پدیده‌ای به نام «واهمدوسی» اثرات کوانتومی را محدود کنند و احتمال تونل‌زنی و تغییر وضعیت میدان‌ها را کاهش دهند.
پژوهشگران همچنین دریافتند نسبت جرم میدان به مقیاس انبساط جهان در تعیین وضعیت آن نقش دارد. میدان‌های سنگین‌تر در مقایسه با نرخ انبساط می‌توانند سریع‌تر خود را با شرایط تطبیق دهند؛ اما اگر انبساط جهان نسبت به پویایی میدان بسیار سریع باشد، احتمال باقی ماندن آن در خلأ کاذب افزایش می‌یابد.
این سازوکار شباهتی به «اثر زنو کوانتومی» دارد؛ پدیده‌ای که در آن اندازه‌گیری مکرر یک سامانه می‌تواند تحول آن را محدود کند.
با وجود این یافته‌ها، دانشمندان تأکید می‌کنند که هنوز نمی‌توان نتیجه گرفت میدان هیگز قطعا به این روش پایدار مانده است. بررسی این احتمال به مدل‌های واقع‌گرایانه‌تر نیاز دارد.
کد خبر 1078679 منبع: همشهری آنلاین
-
پاتریک واقعی در اعماق اقیانوس پیدا شد | دانشمندان ۵۷ گونه جدید کشف کردند
-
چقدر احتمال دارد قوانین طبیعت تغییر کنند؟
-
وزیر ورزش صلاحیت دخالت ندارد؛ نتیجه تراکتور-ملوان ۳ بر صفر است
-
فوری؛ هگست در خاورمیانه آماده اعلان جنگ؟ | برای حمله به ایران آماده‌ایم
-
واشنگتن: فرانسه سقوط کرده است
-
وعده عاصم منیر محقق نشد | مرزها با ایران به نفع پاکستان بسته ماند
-
العربیه: عراق به‌دنبال بستن تمام گذرگاه‌های مرزی با ایران است | گزارش‌های تأییدنشده از بسته‌شدن گذرگاه مرزی الشیب
-
اعزام بیرانوند برای سربازی به پادگانی در شهرستان + عکس
-
به زودی درسی دردناک و فراموش‌نشدنی به رژیم صهیونیستی داده خواهد شد
-
فوری؛ هگست در خاورمیانه آماده اعلان جنگ؟ | برای حمله به ایران آماده‌ایم
-
اعزام بیرانوند برای سربازی به پادگانی در شهرستان + عکس
-
وزیر ورزش صلاحیت دخالت ندارد؛ نتیجه تراکتور-ملوان ۳ بر صفر است
-
ایران درصدد رونمایی از «پدر بمب‌ها» | ببینید
-
خبر مهم عراقچی درباره مذاکرات ایران با آمریکا
-
زوج رویایی مهران مدیری: غیرممکن است دیگر با او کار کنم
-
طرح جدید قطر با هماهنگی آمریکا ارائه شد+ جزئیات | حزب الله هنوز جواب نداده است
-
حسادت آقای رئیس جمهور به روابط دوستانه ایران و روسیه! | ببینید
-
بازیگر سینما: هومن سیدی کارگردان نمی‌شد حتما جنایتکار شده بود
-
مدیرعامل تراکتور: فردا همگی با این شعار تُرکی به استادیوم بیایید