كيف تحمي الفيزياء الكمومية كوننا من الفناء المفاجئ؟

هل يمكن لحالة الفراغ التي يقوم عليها كوننا أن تتغير فجأة وتفسح المجال لقوانين فيزيائية جديدة تمحو كل ما نعرفه؟ هذا التساؤل النظري شغل علماء الفيزياء لعقود طويلة.

تنبع هذه المسألة من معادلات النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات، حيث تشير الحسابات المتعلقة بحقل هيغز، وهو الحقل المسؤول عن منح الجسيمات كتلتها، إلى أن الكون قد يستقر حاليا في حالة طاقة مؤقتة تسمى الفراغ الزائف.

إذا صح ذلك نظريا، يظل هناك احتمال بعيد لأن يتسرب الحقل نحو حالة طاقة أكثر انخفاضا واستقرارا تسمى الفراغ الحقيقي، عبر نفق يسمى النفق الكمومي، مما قد يؤدي إلى تبدل جذري في طبيعة المادة وقوانينها، أي أن ينهار الكون.

غير أن دراسة حديثة منشورة في دورية "جورنال أوف كوزمولوجي أند أستروبارتكل فيزكس" تقترح آلية نظرية قد تبدد هذا القلق.

الحقل في الفيزياء هو كيان يمتد عبر الزمان والمكان، وله قيمة عند كل نقطة، ويمكن أن يتفاعل مع الحقول الأخرى ويؤثر في سلوك المادة والطاقة.

وفي فيزياء الكم، يرتبط كل نوع من الجسيمات الأولية بحقل خاص به يمتد في الكون، ويظهر الجسيم بوصفه إثارة أو اهتزازا كميا في ذلك الحقل؛ فالإلكترون مثلا هو إثارة في حقل الإلكترون، والفوتون إثارة في الحقل الكهرومغناطيسي.