آیا جهان ما بر روی بستری از شن‌های سست بنا شده که ممکن است هر لحظه فرو بریزد؟ شاید پاسخ این پرسش را یک ماشین کوانتومی پیشرفته که اخیرا توسط تیمی از فیزیکدانان اروپایی توسعه یافته، در اختیار ما قرار دهد. این دستگاه از فرایندی به نام آنیلینگ کوانتومی استفاده می‌کند تا امکان بررسی سناریوی فروپاشی نهایی جهان را فراهم کند.

آیا جهان ما یک توهم ناپایدار است؟

طبق برخی نظریه‌های فیزیک مدرن، ممکن است چیزی که ما به عنوان حالت پایدار جهان می‌شناسیم، در واقع یک وضعیت ناپایدار و موقتی باشد. در دهه ۱۹۸۰، دو فیزیکدان آمریکایی به‌نام سیدنی کولمن و فرانک دی‌لوچیا نظریه‌ای را مطرح کردند که نشان می‌دهد هیچ تضمینی وجود ندارد که انرژی پس‌زمینه جهان در کمترین سطح ممکن باشد. به بیان ساده‌تر، شاید ما روی کف کاذبی از انرژی ایستاده‌ایم و در زیر آن، یک پرتگاه ناشناخته نهفته باشد.

اگر این فرضیه درست باشد، ممکن است در نقطه‌ای از جهان، یک حباب انرژی ناپایدار شکل بگیرد که در نهایت مانند یک موج، با سرعت نور گسترش یافته و قوانین فیزیک را دگرگون کند. این پدیده می‌تواند باعث شود که ساختار کیهانی فروبپاشد و تمام جهان، آن‌طور که ما می‌شناسیم از بین برود. اما آیا چنین سناریویی فقط یک تئوری تخیلی است یا می‌توان آن را در آزمایشگاه بررسی کرد؟

ماشین کوانتومی، آزمایشگاهی برای سناریوهای پایان جهان

تیم تحقیقاتی به سرپرستی زلاتکو پاپیک، فیزیکدان نظری از دانشگاه لیدز انگلستان، موفق به طراحی یک مدل آزمایشی بر پایه آنیلینگ کوانتومی شده است که امکان بررسی دینامیک فروپاشی واقعیت را فراهم می‌کند. این مدل از هزاران واحد ابررسانا در یک کامپیوتر کوانتومی استفاده می‌کند تا یک نسخه ساده‌شده از فضای خالی کیهانی را شبیه‌سازی کند.

با استفاده از این ماشین کوانتومی، دانشمندان می‌توانند ببینند اگر یک حباب ناپایدار در فضای خلا شکل بگیرد، چگونه رشد می‌کند و چه تأثیری بر محیط اطرافش خواهد گذاشت. نتایج اولیه این تحقیق نشان می‌دهد که اندازه حباب فروپاشی بستگی به میزان انرژی دارد که از محیط پیرامون خود دریافت می‌کند. اگر چندین حباب به‌طور همزمان تشکیل شوند، ممکن است تعاملات پیچیده‌ای میان آن‌ها رخ دهد و سرنوشت کیهان به شیوه‌ای غیرمنتظره تغییر کند.

چقدر باید نگران باشیم؟

خوشبختانه حتی اگر این نظریه درست باشد، احتمال وقوع فروپاشی کیهانی در آینده‌ای نزدیک بسیار ناچیز است. زمان مورد نیاز برای این رویداد ممکن است میلیاردها یا حتی تریلیون‌ها سال باشد. اما نکته مهم این است که با هر آزمایش علمی، درک ما از ماهیت جهان بیشتر می‌شود.

به گفته پاپیک: «این تحقیق که ترکیبی از شبیه‌سازی‌های کوانتومی پیشرفته و نظریه‌های عمیق فیزیکی است، نشان می‌دهد که چقدر به حل برخی از بزرگ‌ترین اسرار جهان نزدیک شده‌ایم.» این پژوهش در مجله Nature Physics منتشر شده است و می‌تواند گامی مهم به سوی درک چگونگی تولد و مرگ جهان‌های کیهانی باشد.

پس اگرچه نمی‌توانیم با قطعیت بگوییم که جهان ما تا ابد پایدار خواهد ماند، اما حداقل فعلا نیازی به نگرانی نیست.