Физики предложили механизм, который может удерживать вакуум от распада

Международная группа физиков предложила объяснение того, почему квантовые поля могут оставаться устойчивыми даже в энергетически невыгодном состоянии. По компьютерному моделированию, взаимодействие поля с окружающей средой способно подавлять квантовые переходы, которые теоретически могли бы радикально изменить физические свойства Вселенной. Механизм авторы назвали «космической блокировкой».

Работу выполнили специалисты Портсмутского университета в Великобритании вместе с коллегами из Сиракузского университета в США и Высшей нормальной школы в Париже. Руководил исследованием физик Робсон Кристи. Результаты опубликованы 25 сентября 2026 года в журнале Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. Учёные использовали математическую модель расширяющейся Вселенной и выясняли, как взаимодействие квантовых полей влияет на их способность переходить между энергетическими состояниями.

Почему вакуум может оказаться в ловушке

Вакуум в современной физике не считается пустотой. Согласно квантовой теории поля, пространство пронизывают фундаментальные поля, а их возбуждения проявляются как элементарные частицы. У каждого поля есть энергетические минимумы. Самый низкий из них называют истинным вакуумом, а более высокий, в котором поле может застрять, — ложным.

Физики часто сравнивают это с ландшафтом из долин разной глубины: шарик в неглубокой долине может лежать там очень долго, потому что ему нужно преодолеть подъём. В квантовом мире, однако, возможно туннелирование, то есть переход сквозь барьер при недостаточной энергии. Если поле находится в ложном вакууме, такой переход теоретически способен перевести его в состояние с меньшей энергией, а это могло бы существенно изменить физические условия в соответствующей области пространства.

Что известно о поле Хиггса

Особый интерес вызывает поле Хиггса, которое участвует в формировании масс элементарных частиц. Некоторые расчёты в рамках Стандартной модели допускают, что его нынешнее состояние не абсолютно устойчиво, а метастабильно, и поле потенциально способно перейти в другой минимум. При таком переходе изменились бы фундаментальные параметры, определяющие свойства частиц и взаимодействий.

Существующие оценки, однако, дают крайне малую вероятность такого события: предполагаемое время существования нынешнего вакуума значительно превышает возраст Вселенной. Авторы новой работы решили рассмотреть, как взаимодействие поля с окружающей средой меняет картину таких переходов. По их моделированию, именно это и подавляет такие переходы.

Речь пока о теоретической модели и компьютерных расчётах: переходы такого масштаба в лаборатории не проверить, поэтому роль «космической блокировки» исследователи пока рассматривают как предположение. Если механизм подтвердится, он поможет понять, почему Вселенная сохраняет устойчивость там, где теория допускает распад.