Nagyobb az univerzum összeomlásának kockázata

Bekövetkezhet akár holnap is, de lehet, hogy évmilliárdok múlva, dán fizikusok számításai szerint a világegyetem összeomlásának kockázata nagyobb, mint korábban gondolták, feltéve, hogy nem rejtőznek számunkra ismeretlen részecskék az univerzumban.

A Dél-Dániai Egyetem csapata által vázolt végítéletnapi forgatókönyv akkor játszódna le, ha gyökeres eltolódás állna be a világegyetemet vezérlő erőkben. Ez a heves folyamat, az úgynevezett fázisátmenet egyfajta halmazállapot változás, nagyban hasonlít ahhoz, amikor például a víz gőzzé válik, esetünkben minden részecske rendkívül nehézzé válna, ami minden anyagot egy kicsi, forró és elképzelhetetlen tömegű gömbbe sűrítene össze. A forgatókönyvben kulcsszerepet játszik a Higgs-bozon, ami az elemi részecskék tömegét adja.

Az elmélet támogatói szerint az univerzumban akkor következhet be ez a bizonyos fázisátmenet, ha egy másik univerzum kvantum fluktuációs buborékja megjelenik a miénkben. Magát a fázisátmenetet a buborék és saját univerzumunk Higgs-részecskéihez kapcsolódó Higgs-mezők különbsége idézné elő. Ha az új érték alacsonyabb energiát eredményezne és a buborék elég nagy, a buborék fénysebességgel tágulni kezd minden irányba. Amint ez bekövetkezik, a folyamat minden elemi részecskét egymáshoz húz.

"Sok elmélet és számítás utal erre a fázisátmenetre - a korábbi kalkulációkban azonban voltak bizonytalanságok. Most elvégeztünk egy pontosabb számítást és két dolgot látunk: Igen, a világegyetem valószínűleg összeomlik, és: ez az összeomlás valószínűbb, mint a korábbi számítások jósolták" - magyarázta Jens Frederik Colding Krog, a Jorunal of High Energy Physics szaklapban megjelent tanulmány egyik szerzője.

Krog és munkatársai a fázisváltozást jövendölő három fő egyenletet, az úgynevezett béta-függvényeket vizsgálták, különös tekintettel a Higgs-bozonok és kvarkok közötti kölcsönhatások erejében betöltött szerepükre. A kutatócsoport kimutatta, hogy a három egyenlet egyidejűleg is működhet, és egymással kölcsönhatásba léphetnek. "Ha a három egyenletet együtt alkalmazzuk, a fázisváltozásból eredő összeomlás valószínűsége nagyobb, mint amikor csak egy egyenletet alkalmazunk" - mondta Krog. "A fázisátmenet valahol az univerzumban indul el és onnan terjed. Talán már el is kezdődött valahol az összeomlás és jelenleg halad az univerzum többi területe felé"

Bár a számítások szerint valószínűbbé vált az összeomlás, az is lehetséges, hogy soha nem fog bekövetkezni. A fázisváltozás előfeltétele, hogy a világegyetem csak a jelenleg ismert elemi részecskékből álljon, beleértve a Higgs részecskét. Amennyiben az univerzum egyéb felfedezetlen részecskéket is tartalmaz, akkor az egész fázisváltozás alapja eltűnik, összegzett Krog.