King Kong vs. Godzilla などの古典的な 2 対 1 のモンスター映画が好きな場合 、その後、疑似科学の恐怖の2つのベテノワール（ミニブラックホールと真空の崩壊）を組み合わせた新しい論文があなたにアピールするかもしれません.世界最大の原子粉砕機であるヨーロッパの大型ハドロン衝突型加速器 (LHC) に取り組んでいる物理学者は、たとえそれらを作ることができたとしても、小さなブラック ホール、ジャンボ星が内破するときに形成されるものの極小バージョンが勝利したことを一般の人々に安心させなければなりませんでした。地球を消費しないでください。彼らはまた、ヒッグス粒子と呼ばれる粒子を吹き飛ばすと、何もない空間の真空が崩壊するという恐怖を払拭しなければなりませんでした。しかし現在、3 人の理論家が、連鎖反応でミニ ブラック ホールが最終的にそのような崩壊を引き起こす可能性があると計算しています。
ベッドの下から出てきて・・・大きな注意点があります。もしこれが起こったとしたら、それは人間が進化するずっと前のことです。 「あなたが言ってはいけないことは、『ショック、恐怖! 私たちは宇宙を破壊しようとしている!』ということです」と、イギリスのニューキャッスル大学の理論宇宙学者であり、結果を説明する論文の著者である Ian Moss は言います。むしろ、真空を安定させるために何らかの未知の物理学が登場しなければならないというメッセージであり、何か新しいものを探している物理学者にとって励みになるニュースだと彼は言う。それでも、Moss はこの論文が間違った方向に解釈される可能性があることを認めています。
真空の安定性は真の問題です。長い間予測されていたヒッグス粒子が 2012 年に発見されて以来、物理学者は、何もない空間に「ヒッグス場」が存在することを知っていました。これは電場のようなもので、真空中に「仮想的に」潜んでいるヒッグス粒子でできています。電子やクォークなどの他の基本粒子は、場と相互作用して質量を獲得します。しかし、素粒子物理学者は、既知の粒子の現在の標準モデルと測定されたヒッグス粒子の質量を考慮すると、ヒッグス場が安定した最低エネルギー状態にない可能性があると計算しています。むしろ、はるかに高い強度を取ることで、はるかに低いエネルギーを達成できます。その省エネ移行は必然的に真空を崩壊させ、宇宙を一掃するはずです.
では、なぜその崩壊が起こらなかったのでしょうか。より低いエネルギーの「真の真空」状態に到達するには、ヒッグス場は、量子トンネルとして知られるプロセスを通じて巨大なエネルギー障壁を通過する必要があることが判明しました。その障壁は非常に大きいため、移行が起こるには宇宙の年齢の何倍もかかるでしょう。そのため、理論家たちは一般的に、ヒッグス場は「準安定」であり、一時的に「偽の真空」状態に陥り、崩壊は原理的には問題であるが、実際には心配する必要がないことに同意しました。
しかし今、モスとイギリスのダラム大学の理論物理学者であるフィリップ・ブルダとルース・グレゴリーは、ミニ・ブラックホールとは重力が非常に強いため光さえも逃れられない微視的な空間領域を混合すると、議論が崩れると主張している。それは、小さなブラック ホールが「シード」のように機能し、偽の真空の海で真の真空の泡の形成を引き起こす可能性があるためです。 Physical Review Letters で印刷中の論文で説明する .
そのような種がなければ、真の真空の泡は必然的に縮小します。これは、気泡内の真空が気泡外の真空よりも低いエネルギーを持っているとしても、2 つが出会う気泡壁は非常に高いエネルギーを持っているためです。そのため、泡は小さくなって消えることで、その総エネルギーを下げることができます。ただし、内部に小さなブラック ホールがあるバブルの場合は、話が異なります。ブラック ホールの重力はエネルギー バランスを変化させる可能性があると Moss 氏は説明します。一瞬のうちに泡は膨張し、目に見える宇宙全体を飲み込んでしまう、と Moss は言います。
これらのブラック ホールは小さくなければならず、2 つのソースから発生する可能性があると Moss と同僚は主張しています。それらは、宇宙の誕生以来残っている「原始的な」ブラックホールである可能性があります。あるいは、LHC などの粒子衝突で生成された微細なブラック ホールである可能性もあります。
では、心配する必要がありますか？いいえ、モスは言います。宇宙が約138億歳であったという事実は、原始ブラックホールがそのような崩壊を引き起こさないことを示している、と彼は言う. LHC のブラック ホールに関しては、作成できたとしても大混乱を引き起こすことはないと彼は言います。その証拠は、宇宙線が大気に衝突し、LHC よりもさらに高いエネルギーの粒子衝突を引き起こすことです。そのため、たとえそのような衝突がブラック ホールを生成したとしても、ブラック ホールが真空崩壊を引き起こさないと、モスは言います。さもなければ、宇宙はとっくの昔に消滅していたでしょう。
真のポイントは、真空の崩壊には非常に長い時間がかかると仮定して、理論家が問題を無視することはもはやできないということです.標準モデルによれば、崩壊は急速に起こるはずであることを示すことで、この論文は、真空を安定させるために何らかの新しい物理学が開始されなければならないことを示唆しています。
他の人は、議論が説得力があるかどうか確信が持てません.イタリアのカターニア大学にあるイタリア国立核物理学研究所の理論家であるヴィンチェンツォ・ブランチーナは、理論家たちは数学において多くの疑わしい仮定を行っていると述べています。キングス・カレッジ・ロンドンの理論家であるジョン・エリスは、計算の一貫性に疑問を投げかけています。たとえば、標準モデルが非常に高いエネルギー スケールに当てはまると仮定している、と彼は言います。しかし、LHCがミニブラックホールを作ることができる唯一の方法は、標準モデルが失敗し、空間がはるかに低いエネルギーで新しい次元を開く場合である.それでも、ブランチナとエリスは、他の議論に基づいて、何かが真空を安定させているのではないかと疑っていると言っています.
新しい論文での議論の提示に関して、Ellis は、LHC の安全性について根拠のない恐怖を再び引き起こすのではないかと、いくつかの懸念があると述べています。たとえば、論文のプレプリントでは、LHC が真空の崩壊を引き起こすことができないことを宇宙線データが本質的に証明しているとは言及していません。最終版では、5 ページ中 4 ページ目に言及されています。それでも、LHC の安全性を調査する委員会に参加した Ellis は、理論家がそのような議論を傾向的に提示するのを止めることはできないと考えている. 「私はそれで眠くなるつもりはありません」とエリスは言います. 「誰かに聞かれたら、理論上のノイズが多すぎると答えるだろう」どちらも、最も安心できる答えではないかもしれません.
