يبدو أن الكون عالق في مكانه بسبب ظاهرة كمومية غريبة

هناك قلق عميق يكمن وراء الفيزياء الأساسية للوجود: قد لا يكون الكون مستقرًا تمامًا كما نود أن يكون. تصف نظرية المجال الكمي الحقول الكمومية غير المرئية في كل مكان حولنا، وتنتج اهتزازات دون ذرية تظهر على شكل جسيمات ومادة. تميل هذه الحقول إلى البحث عن أدنى حالة طاقة ممكنة، مثل قطعة رخام تستقر في قاع وعاء – وقد تكون بعض الحقول أقل انخفاضًا عما هي عليه حاليًا. في دراسة جديدة في مجلة علم الكونيات والجسيمات الفلكية في الفيزياء، قام باحثون بقيادة فريق من جامعة بورتسموث في المملكة المتحدة بتفصيل بعض الاكتشافات المطمئنة التي تشير إلى أن الحقول الكمومية يمكن أن تصبح مغلقة بشكل فعال في مكانها، مما قد يساعد في تفسير سبب بقاء الكون مستقرًا. وتعالج النتائج المخاوف من أنه من خلال تأثير يعرف باسم النفق الكمي، يمكن للحقول أن تغير الحالات دون سابق إنذار. يعتقد العلماء أن حقل هيغز، الذي يعطي كتلة للجسيمات بما في ذلك الإلكترونات، هو أحد المجالات التي يعتقد العلماء أنها قد تستقر في “فراغ زائف”. إطار الحدود = “0” سماح = “مقياس التسارع؛ التشغيل التلقائي؛ الكتابة في الحافظة؛ الوسائط المشفرة؛ جيروسكوب؛ صورة داخل صورة؛ web-share” Referrerpolicy=”strict-origin-when-cross-origin”allowfullscreen> المحاكاة التي تظهر مجالًا كميًا (المناطق المضيئة) يصل إلى حالة فراغ زائفة نهائية. (كريستي وآخرون، ج. كوزمول. أستروبارت. فيز.، 2026) وضع الباحثون نموذجًا رياضيًا للكون أثناء توسعه، وتتبعوا سلوك الحقول الكمومية أثناء تفاعلها مع بعضها البعض. محاكاة مبسطة للوديان غير المتكافئة، التي تمثل حالات الطاقة. كان من الأمور الحاسمة في النموذج إعداد حقل واحد محاط بمجالات أخرى – البيئة المحيطة. ويرتبط هذا بمفهوم فك الترابط في الحوسبة الكمومية، حيث يمكن إخراج الأنظمة الكمومية الدقيقة عن الخط بسبب التداخل من البيئة. يقول عالم الكمبيوتر جريج كابلانك من جامعة سيراكيوز في نيويورك. “فكر، على سبيل المثال، في أجهزة الكمبيوتر الكمومية: نذهب إلى “يحدث شيء مماثل في علم الكون: المجال ليس وحيدًا أبدًا.” بطريقة مشابهة لكيفية تسبب البيئة المحيطة في فك الترابط وفقدان التأثيرات الكمومية في أجهزة الكمبيوتر، يمكن للحقول المحيطة أيضًا أن تحد من احتمالية التأثيرات الكمومية (سلوك النفق الكارثي) في المجالات الكمومية، قرر الباحثون من خلال أبحاثهم يسميه فريق الدراسة “الإغلاق الكوني”، ويعني أن قفز الوادي الذي كان الفيزيائيون قلقين بشأنه يمكن قمعه بقوة – على الرغم من أنه ليس مستحيلاً. ووجد تحليل النموذج أيضًا أن كتلة المجال الكمي بالنسبة إلى سرعة توسع الكون (مقياس هابل) تؤثر على الوادي الذي يجد الحقل نفسه فيه في البداية. شكل الطاقة “السمبريرو” لمجال هيجز، مع وجود الحقل نفسه في الوديان السفلية لـ “حافة”. (Gonis/CC BY-SA 3.0) يقول كريستي: “يمكن للمجال الثقيل مقارنة بمقياس هابل أن يتكيف بسرعة مع التغيرات مع توسع الكون، وفي هذه الحالة من المرجح جدًا أن يتحرك نحو الفراغ الحقيقي، وهو الحد الأدنى من الطاقة الأعمق”. إذا كان التوسع سريعًا جدًا مقارنة بديناميكيات المجال، فلن يتمكن النظام من مواكبة التغييرات. في هذه الحالة يمكن أن يظل هناك احتمال كبير بأن ينتهي المجال أيضًا في الفراغ الزائف. “يقارنه الباحثون بظاهرة أخرى معروفة، تأثير زينو الكمي، والذي يفترض بشكل أساسي أن النظام لا يغير حالته عندما يبدأ في القياس أو المراقبة، وهو ما تفعله تفاعلات المجال الكمي هنا. ربما يمكننا أن نرتاح قليلاً عندما يتعلق الأمر بمصير الكون، على الرغم من أن الباحثين يعترفون بأن هناك حاجة إلى نماذج أكثر تعقيدًا للتحقيق في هذه الفكرة بشكل أكبر، وتحليل الحقول الكمومية الفعلية مثل مجال هيغز. يقول عالم الكونيات ديفيد واندز من جامعة بورتسموث: “يعمل هذا على تثبيت مجال يقع بالفعل في فراغ زائف، لكن فهم مدى إمكانية تطبيق ذلك على مجال هيغز سيتطلب نماذج أكثر واقعية”. تم نشر البحث في مجلة علم الكونيات وفيزياء الجسيمات الفلكية. تم التحقق من صحة هذه المقالة بواسطة بيتر دوكريل وقام بتحريرها بيتر دوكريل. وبينما نفخر بعمليتنا، فإننا بشر فقط. إذا اكتشفت خطأ، يرجى إعلامنا بذلك.