Теория допускает, что переход даже небольшой области пространства в это состояние вызовет стремительное расширение, охватывающее всё вокруг со скоростью света и меняющее физические законы. Это явление известно как распад ложного вакуума — одна из самых радикальных идей квантовой теории. Физики из Университета Цинхуа предложили способ воспроизвести его модель в лаборатории. В ряде сценариев такой процесс означает разрушение привычной структуры Вселенной.
Проблема лежит на пересечении квантовой теории и теории относительности. Первая описывает микромир, вторая — крупные масштабы и высокие скорости. Каждая работает в своей области, но при экстремальных условиях возникает противоречие, и единой модели пока нет.
Квантовая теория поля утверждает, что абсолютного вакуума не существует: это лишь состояние с наименьшей энергией. Если у поля есть несколько таких минимумов, они образуют ложные вакуумы, из которых возможен переход в более глубокий — истинный. Такую ситуацию можно представить как систему углублений разной глубины. При появлении «канала» вещество перетекает в более низкую точку. В космосе аналогичный переход формирует область нового состояния — своеобразный пузырь.
Достигнув критического размера, он начинает расти почти со скоростью света, преобразуя всё вокруг. Начальный этап — квантовый процесс, но последствия охватывают космические масштабы. Для его описания требуются обе теории.
В эксперименте использовалась модель на основе атомов Ридберга. Это сильно возбужденные атомы с ослабленной связью электронов, которые демонстрируют нестандартное поведение.
Учёные выстроили чётное число таких атомов в кольцо с чередованием спинов. Затем лазер нарушил симметрию, создав два близких энергетических состояния, соответствующих ложному и истинному вакуумам.
Система переходила к более устойчивому состоянию, причём скорость зависела от параметров воздействия. Это согласуется с представлением о формировании квантового пузыря, запускающего распад.
Эксперимент не добавил новых фактов о самом явлении, но подтвердил теоретические оценки механизма. Созданная схема с атомами Ридберга рассматривается как инструмент для изучения границы между квантовой физикой и теорией относительности.
