Decaimento do vácuoo vácuo do universo poderia colapsar?

O "vácuo" sob nossos pés pode não ser o estado mais estável. Pelas medições atuais, nosso vácuo pode ser metaestável, com vida esperada de cerca de 10¹³⁹ anos. A teoria do decaimento do vácuo foi elaborada por Sidney Coleman e Frank De Luccia em 1980. Essa vida é tão longa que não tem nada a ver conosco. O final “Decaimento do vácuo” do jogo deixa o jogador "detoná-lo" à mão, o que é ficção.

Esta página primeiro explica como desbloquear o final, depois mostra o que o decaimento do vácuo realmente é e um argumento interessante sobre experimentos de altas energias. Em seguida, lista pesquisas relacionadas sobre o campo de Higgs e a energia escura e, por fim, três romances relacionados.

Como desbloquear

• Dica: Nosso vácuo pode ser apenas metaestável.
• Condição: Desbloqueie “Disparar o vácuo” e depois testemunhe o fim do universo.
• Recompensa: O próximo universo usa um conjunto diferente de física: os geradores dobram a cada 10 que você tem, mas os custos dos eventos ficam ×4.

O final pertence à categoria Física. O nó “Disparar o vácuo” descreve uma nova bolha de vácuo menor que um átomo, expandindo-se a quase a velocidade da luz. Você não consegue vê-la antes de ela chegar.

O que é real

• Um vácuo metaestável: Pelas medições atuais, nosso vácuo pode ser metaestável, com vida esperada de cerca de 10¹³⁹ anos.
• De onde vem a teoria: A teoria do decaimento do vácuo foi elaborada por Coleman e De Luccia em 1980 (Coleman também fez trabalho relacionado em 1977).
• Velocidade da bolha: Uma bolha de vácuo real se expandiria a quase a velocidade da luz.

Um experimento de altas energias poderia detoná-lo?

Em Ouvir o Caminho ao Amanhecer (2002), de Liu Cixin, um grupo de físicos está prestes a iniciar um experimento com energia suficiente para recriar o nascimento do universo, quando o "Avesso ao Risco" surge de repente e o interrompe. Por trás da história há uma pergunta científica real: experimentos de altas energias poderiam disparar o decaimento do vácuo? Ela foi estudada a sério. A conclusão é que os raios cósmicos há muito tempo carregam muito mais energia que qualquer colisor, e o universo continua bem.

Pesquisa real relacionada

Os estudos abaixo tratam do campo de Higgs, da inflação e da energia escura. São ciência real relacionada, não evidência de que o vácuo vá decair. Só ajudam a explicar o que "vácuo" significa na física.

• De onde vem a massa: Peter Higgs propôs um campo que preenche todo o espaço e dá massa às partículas, e previu uma nova partícula (Higgs, Physical Review Letters, 1964).
• A descoberta da partícula de Higgs: O Grande Colisor de Hádrons encontrou uma nova partícula de cerca de 125 GeV, confirmando uma previsão que esperava havia 48 anos (ATLAS Collaboration, Physics Letters B, 2012).
• O universo inflacionário: Alan Guth propôs que o universo primitivo passou por expansão exponencial, explicando de uma só vez por que o universo é tão plano e por que sua temperatura é quase a mesma em toda parte (Guth, Physical Review D, 1981).
• Expansão acelerada: Usando supernovas distantes como "velas padrão", os astrônomos descobriram que a expansão do universo está se acelerando, e a energia escura entrou em cena. O trabalho ganhou o Nobel de 2011 (Riess et al., The Astronomical Journal, 1998).
• 42 supernovas: Outra equipe chegou de forma independente à mesma conclusão: há alguma forma de energia no universo impulsionando a expansão acelerada (Perlmutter et al., The Astrophysical Journal, 1999).
• O último capítulo do universo: O destino do universo daqui a trilhões de anos e além: as estrelas se apagam, os prótons talvez decaiam e os buracos negros acabam evaporando (Adams e Laughlin, Reviews of Modern Physics, 1997). Desbloquear exige testemunhar o fim do universo, e por isso ele se relaciona com este final.

Ficção do jogo, não é real

Disparar o vácuo de propósito, e como seria um conjunto diferente de física dentro de um vácuo novo, é tudo ficção.

Três romances relacionados

• A Escada de Schild (Greg Egan, 2002): A teoria do decaimento do vácuo é física real, e uma bolha de vácuo real se expandiria a quase a velocidade da luz. No romance, um experimento de física cria sem querer um novo tipo de vácuo que se expande para fora à metade da velocidade da luz e engole tudo pelo caminho. Vinte mil anos depois, as pessoas ainda tentam achar um jeito de enfrentá-lo.
• Os próprios deuses (Isaac Asimov, 1972): A conservação de energia e a estabilidade das constantes físicas foram testadas com precisão altíssima. Universos paralelos com leis físicas diferentes são apenas especulação. No romance, os humanos descobrem uma "bomba de elétrons" que pode trocar matéria com um universo paralelo e obtêm energia gratuita ilimitada. O preço é que as leis físicas dos dois universos vão se infiltrando lentamente uma na outra.
• Ouvir o Caminho ao Amanhecer (Liu Cixin, 2002): Veja acima.

Quer ler os originais? Busque estes títulos

• Higgs (1964): "Broken symmetries and the masses of gauge bosons"
• ATLAS Collaboration (2012): "Observation of a new particle in the search for the Standard Model Higgs boson with the ATLAS detector at the LHC"
• Guth (1981): "Inflationary universe: A possible solution to the horizon and flatness problems"
• Riess et al. (1998): "Observational evidence from supernovae for an accelerating universe and a cosmological constant"