„Fantomele” energetice care apar în Univers ar putea dezvălui o nouă fizică

Un „boom” de lumină care apare atunci când o particulă depășește viteza luminii stabilită de un mediu ar putea, în alte contexte, să semnaleze un tip de instabilitate cuantică ce ar putea declanșa ceea ce este cunoscut sub numele de „degradarea vidului”.

Dacă ar fi observată vreodată în golul spațiului, conform fizicianului teoretician Eugeny Babichev de la Universitatea Paris-Saclay, strălucirea albastră stranie a radiației Cerenkov ar putea fi interpretată ca o manifestare a unor perturbări de tip „fantomă” cu energie negativă, scrie ScienceAlert.

• Oamenii de știință, bulversați după descoperirea unor planete colosale: „Este o enigmă”
• „Ingredientele vieții” ar fi existat încă de la bun început pe sateliții planetei Jupiter

De ce este acest lucru important? Deoarece teoria noastră actuală a gravitației este incompletă, iar un astfel de semnal ar oferi o perspectivă rară asupra modului în care se comportă spațiu-timpul în regimuri unde teoriile existente nu mai sunt valabile, restrângând potențial căutarea unor modele mai bune.

„Aici arătăm că putem considera două efecte fizice aparent foarte diferite, radiația Cerenkov și instabilitatea fantomă, din aceeași perspectivă”, scrie Babichev în lucrarea sa. „Mai exact, vom demonstra că radiația Cerenkov poate fi interpretată ca o instabilitate cu formarea unei fantome care transportă energie negativă.”

În fizică, o „fantomă” poate descrie orice factor non-fizic adăugat unei teorii a particulelor pentru a o face consecventă din punct de vedere matematic. Dar se poate referi și la o perturbare fizică cu energie negativă, distinctă de „fantomele de etalonare” matematice, care semnalează o instabilitate.

O perspectivă rară

În anumite condiții, însă, teoria prezice apariția unei perturbări care transportă energie negativă, adică o fantomă.

Nu este vorba despre crearea energiei din nimic. În schimb, sistemul își poate reduce energia totală prin producerea de perturbări pereche, una pozitivă și una negativă, făcând starea originală instabilă.

Aici, pe Pământ, radiația Cerenkov este semnătura vizibilă a unei instabilități; ea apare atunci când o perturbare într-un mediu călătorește mai repede prin acel mediu decât „valurile” pe care le creează. Valurile se acumulează până când izbucnesc într-un „boom”.

Totuși, conform fizicii cunoscute, nimic nu se poate deplasa mai repede decât lumina în vid, deci „boom-urile” Cerenkov nu ar trebui să apară acolo.

În lucrarea sa, Babichev explică faptul că o instabilitate de tip fantomă în spațiul gol s-ar putea comporta foarte asemănător cu o particulă încărcată superluminală și ar putea produce un boom Cerenkov în același mod.

Definiția noastră pentru vid este incorectă

„După cum am arătat, cinematica celor două procese, radiația Cerenkov și instabilitatea fantomă de un anumit tip sunt, într-adevăr, complet echivalente”, spune el. Acest lucru ar schimba radical modul în care înțelegem Universul fizic.

Detectarea radiației Cerenkov în vid ar însemna că, cel puțin uneori, vidul cosmic se poate comporta ca un mediu cu structură, limite și energie stocată, ajutând la confirmarea sau eliminarea unora dintre modificările propuse pentru teoriile noastre despre gravitație.

La rândul său, acest lucru ar însemna că definiția noastră pentru vid este incorectă sau incompletă, nefiind starea cu cea mai mică energie a Universului așa cum presupunem, forțându-ne să regândim concepte fundamentale ale fizicii.

Lucrarea a fost publicată în Physical Review D.

Vă mai recomandăm să citiți și:

Cel mai mare mister al Universului este tot mai aproape de a fi elucidat

O nouă cercetare sugerează că Universul este asimetric

Moment istoric pentru astronomie: Cea mai misterioasă substanță din Univers, „văzută” pentru prima dată

Astronomii ar fi găsit primele stele ale Universului