פיזיקאים בסין ביצעו לאחרונה ניסוי פורץ דרך במעבדה, המדמה לראשונה את התופעה המכונה התפרקות ואקום כוזב – מצב קוונטי היפותטי שעלול להוביל לקריסה מיידית של היקום כולו. ממצאי המחקר פורסמו בכתב העת המדעי Physical Review Letters ופותחים צוהר להבנת תהליכים קיצוניים אלו.
במסגרת הניסוי, החוקרים השתמשו במערך של אטומי רידברג – אטומים בעלי אלקטרונים ברמת אנרגיה גבוהה ביותר. האטומים סודרו במעגל תוך יצירת דחייה הדדית ביניהם, כאשר ספין האלקטרונים הופנה בכיוונים מנוגדים. באמצעות לייזר, החוקרים שברו את המעגל באופן מבוקר, ובכך יצרו מצב המדמה את ה'ואקום הכוזב'.
תוצאות הניסוי הראו כי ככל שהלייזר שובר את הסימטריה היה חזק יותר, כך התרחש תהליך ההתפרקות מהר יותר – ממצא התומך בתיאוריות קיימות בתחום פיזיקת השדות הקוונטיים. בנוסף, נצפתה היווצרות של 'בועה' המכילה מצב ואקום אמיתי בתוך המערכת, מה שמגביר את הסיכוי למעבר למצב אנרגיה נמוך יותר.
מהו 'ואקום כוזב' ולמה הוא מסוכן?
ביקום שלנו קיימים שני סוגי מצבי ואקום: ואקום אמיתי – מצב בעל האנרגיה הנמוכה ביותר האפשרית, הנחשב יציב לחלוטין, וואקום כוזב – מצב הנראה יציב אך למעשה אינו נמצא במצב האנרגיה הנמוך ביותר האפשרי. אם היקום היה נמצא במצב כוזב שכזה, קיים חשש שקריסה פתאומית שלו עלולה להתרחש באמצעות מנגנון המכונה התפרקות ואקום כוזב.
תהליך זה מתאפשר הודות לתופעת מנהור קוונטי – יכולת חלקיקים לחצות מחסומי אנרגיה מבלי להחזיק באנרגיה הנדרשת לכך. למרות הסיכוי הנמוך להתרחשות כזו, פיזיקאים רבים רואים בה אפשרות ממשית, אף כי בלתי סבירה ביותר.
המשמעות והעתיד של המחקר
פרופ' מנג קון טיי, פיזיקאי מאוניברסיטת צינגחואה וחבר בצוות המחקר, הסביר ל-Phys.org כי:
"איננו יכולים לבחון תיאוריה זו בקנה מידה יקומי, אך ההתפתחות האחרונה של סימולטורים קוונטיים הניתנים לשליטה גבוהה מאפשרת לנו לשחזר ולחקור אירועים דרמטיים אלו בניסויי מעבדה."
הניסוי הנוכחי מהווה צעד חשוב בהבנת הדינמיקה הבסיסית של תופעות קוונטיות קיצוניות. החוקרים מקווים כי ממצאיהם יובילו לחקר נוסף בתחום, תוך שימוש בטכנולוגיות מתקדמות כמו מחשבים קוונטיים. בעבר, בשנת 2025, פורסם מחקר דומה בו נעשה שימוש במחשב קוונטי על מנת לדמות אירוע התפרקות ואקום כוזב.
למרות האופי המרתיע של התופעה, החוקרים מדגישים כי הסיכוי להתרחשות כזו נותר נמוך ביותר. עם זאת, הבנת המנגנונים העומדים מאחוריה עשויה לספק תובנות חדשות על טבעו של היקום והחוקים השולטים בו.
כתבות קשורות
הקרן הלאומית למדע (NSF) מבטלת מלגות פוסט-דוקטורט במדעי כדור הארץ
Research & Developments is a blog for brief updates that provide context for the flurry of news regarding law and policy changes that impact science a...
חוקרי מיקרוסופט גילו: בינה מלאכותית נכשלת במשימות תעסוקתיות מורכבות
AI automation is typically exactly what it sounds like: automating tasks — many of which were previously carried out by humans — in an attempt to boos...
האם התעלמנו מזיהום האוקיינוסים הנפוץ ביותר? מחקר חדש חושף את האמת
For decades, regulators built their ocean monitoring programs mainly around pesticides and pharmaceuticals, treating them as the primary chemical thre...
המסע הסמוי של המים: כיצד מדענים מפענחים את תנועת המים בקרום החי של כדור הארץ
Editors’ Vox is a blog from AGU’s Publications Department. Ensuring the sustainability of water resources and ecosystems in a changing world requires...
קווי העצים נודדים: חלק עולים, חלק יורדים בעקבות משבר האקלים
As the climate warms, tree lines are generally understood to move up, because regions that were previously too cold for trees to survive now have high...
טכניקות חדשות לחיזוי רעידות אדמה: מה מסתתר מתחת לטאיוואן?
Source: Geophysical Research Letters As seismic waves travel through Earth, they gradually lose energy, a process called attenuation. That energy loss...
פיזיקאי מאוניברסיטת אוקספורד: גרסאות שונות שלך בעולמות מקבילים משפיעות על גורלך
You may think you’re the protagonist of your own story. According to Oxford physicist Vlatko Vedral, however, you’re more like a puppet — whose string...
ככל שמודלי הבינה המלאכותית מתקדמים, הם מראים יותר סימני סבל
You probably already know that AI is a deeply bizarre technology. Nobody really understands how it works on a deep level, even the people creating it,...