什麼是真空衰變,真空衰變怎麼能夠毀滅宇宙。

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真空衰變

物理描述

科爾曼和德盧西亞用數學方法對真空衰變進行了模擬,以找到這種現象出現的方式。他們發現,衰變開始出現時的空間位置是隨機的,它表現為一個“真”真空小泡,四周被不穩定的“偽”真空所包圍。這個小泡一旦成核,就很快的膨脹,膨脹速度迅速趨進光速。越來越大的偽真空區域被它所吞滅,同時轉變成真真空。這兩種狀態的能量差也許會達到非常大的程度,它集中在泡壁上,並掃過整個宇宙,同時也把它在前進道路上所遇到的一切事物統統毀滅掉。

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真空小泡

引力效應

一個經典的場論具有兩個穩定的基態,其中一個是絕對的能量最低態。如果把這個場論量子化以後,那麼能量相對較高的基態可以看成一個偽真空,由於量 子隧穿,這個偽真空是不穩定的。這個偽真空會衰變到真正的真空,如果考慮引力在這個過程中的作用,我們會發現跟我們當初想象的不一樣,引力的效應通常是不 可以被忽略的,尤其是在衰變結束的時候,會變的非常重要。這個重要的工作是 S. Coleman 和 F. D. Luccia 完成的。偽真空的衰變非常類似於統計力學中的結核相變過程。衰變過程開始時,偽真空的背景中產生了真空(我們把真實的真空稱為真空)的泡泡,就像水沸騰的時候產生了 許多氣泡一樣,在這裡這是一個量子隧穿過程。當真空泡泡物質化以後,它的膨脹速度漸近趨向於光速,整個偽真空被覆蓋成為真正的真空。當然在半經典極限下, 單位時間單位體積內,發生這種隧穿過程的幾率是被指數壓低的。

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引力效應

小說中的出現《朝聞道》在劉慈欣所著科幻小說《朝聞道》中曾經出現,在這篇小說中一旦利用高能粒子加速器將粒子加速到10^20電子伏特的能量就會觸發真空衰變,並以光速向宇宙擴散。真空衰變的能量集中在擴散邊緣,毀滅一切內容物。

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高能粒子加速器


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