Als falsches Vakuum wird eine Hypothese von dem Physiker Sidney Coleman aus dem Bereich der Quantenfeldtheorien beschrieben. Dieser schlug 1970 vor, dass sich das Universum in einem metastabilen Vakuumzustand befinden könnte. Der Hypothese nach könnte sich unser Universum in einer Art instabilem Vakuum befinden, welches in einen echten Vakuumzustand zerfallen kann und dabei das heute bekannte Universum zerstört.
Hypothese Ein Vakuum kann neben der herkömmlichen Auffassung von leerem Raum, auch als niedrigster möglicher Energiezustand eines Raumes ohne Teilchen verstanden werden, analog zu einem niedrigsten Energiegrundzustand. Handelt es sich bei diesem Zustand allerdings nur um einen metastabilen Zustand, könnte dieser in einen niedrigeren Zustand zerfallen. Die Metastabilität des falschen Vakuums wird nach der Hypothese durch eine Potentialbarriere klassisch verhindert. Allerdings könnte dieser, analog zum Quantenmechanischen Tunneleffekt, die Potentialbarriere durchaus überwinden. Dieser Zerfall könnte in Form von so genannten Vakuumblasen stattfinden, die im Raum auftauchen und sich mit Lichtgeschwindigkeit vergrößern würden. Diese Blasen könnten sich schließlich auf das gesamte Universum ausbreiten und es in einen tieferen, „echten“ Vakuumzustand bringen.
Rezeption Forschende der University of Leeds, des Forschungszentrums Jülich und des Institute of Science and Technology Austria (ISTA) konnten den Vakuumzerfall bereits an Quantencomputern simulieren. Die Ergebnisse liefern Aufschluss darüber, wie dieser Vorgang im Detail funktionieren könnte und wurden in der Fachzeitschrift Nature Physics veröffentlicht. Die Forschenden sehen in den Ergebnissen eine mögliche Erweiterung der bisherigen Vorstellung über die Dynamik der Vakuumblasen. Größere Blasen seien laut Simulation direkt miteinander in Kontakt, während kleinere Blasen freier beweglich sind. Dennoch bleibt der gesamte Vorgang bisher eine Hypothese.
Einzelnachweise
Kategorie:Quantenfeldtheorie Kategorie:Kosmologie (Physik)