假真空衰變

真空态处于稳态,但并不处于系统最小能量状态

量子場論中,假真空偽真空(英語:false vacuum)是一個理論上的狀態[1],指的是真空態處於穩態,但並不處於系統最小能量狀態——即准穩態[2]假真空可在准穩態保持穩定很久,但最後會衰變到更穩定的狀態中,這一事件被稱為「假真空衰變」。至於宇宙中假真空衰變的發生方式,目前最常見的解釋是「泡沫成核」——即宇宙一小部分因偶然事件發生衰變,這一事件的影響範圍(即「泡沫」的範圍)隨之會迅速擴大,最終導致整個宇宙假真空衰變。[3][4]

假真空(右)的能量處於亞穩態

假真空衰變對宇宙造成的影響巨大,可極大改變基本相互作用基本粒子等。[5][6]

參考資料

  1. ^ Abel, Steven; Spannowsky, Michael. Quantum-Field-Theoretic Simulation Platform for Observing the Fate of the False Vacuum. PRX Quantum. 2021, 2: 010349. arXiv:2006.06003 . doi:10.1103/PRXQuantum.2.010349. 
  2. ^ Vacuum decay: the ultimate catastrophe. Cosmos Magazine. 2015-09-13 [2020-09-16]. (原始內容存檔於2021-03-02) (澳大利亞英語). 
  3. ^ C. Callan; S. Coleman. Fate of the false vacuum. II. First quantum corrections. Phys. Rev. 1977, D16 (6): 1762–68. Bibcode:1977PhRvD..16.1762C. doi:10.1103/physrevd.16.1762. 
  4. ^ Markkanen, Tommi; Rajantie, Arttu; Stopyra, Stephen. Cosmological Aspects of Higgs Vacuum Metastability. Frontiers in Astronomy and Space Sciences. 2018, 5. S2CID 56482474. doi:10.3389/fspas.2018.00040 . 
  5. ^ How 'vacuum decay' could end the universe - Big Think. [2021-07-19]. (原始內容存檔於2020-11-11). 
  6. ^ Vacuum decay: the ultimate catastrophe - Cosmos Magazine. [2021-07-19]. (原始內容存檔於2021-03-02).