„Selbstzerstörungsknopf“: Das zerstörerischste Weltuntergangsszenario skizziert

Die Grundidee ist, dass sich unser Universum derzeit nicht in seinem stabilsten Zustand befindet. Wissenschaftler sprechen von einem „falschen Vakuum“, berichtet die Daily Mail. Sollte irgendein Teil des Universums jemals einen stabilen Zustand erreichen, würde sich die Blase des „wahren Vakuums“ im gesamten Universum ausdehnen und alles zerstören, was sie berührt.

Professor Ian Moss, Kosmologe an der Universität Newcastle, erklärte gegenüber MailOnline, das Universum sei wie „eine Tischplatte mit vielen nebeneinander stehenden Dominosteinen“. Professor Moss sagte, sie könnten aufrecht stehen bleiben, es sei denn, eine kleine Störung würde einen Dominostein umwerfen und die übrigen zum Einsturz bringen.

Was ist also ein Scheinvakuum? Alle Objekte enthalten eine bestimmte Energiemenge, und diese Energiemenge wird als „Energiezustand“ bezeichnet, erklärt die Daily Mail. Je niedriger der Energiezustand, desto stabiler ist das Objekt. Ein Stück Kohle beispielsweise hat einen sehr hohen Energiezustand, da es viel potenzielle Energie enthält. Das bedeutet, dass es instabil ist und Feuer fangen kann. Sobald die Kohle verbrennt und die Energie in Form von Wärme freigesetzt wird, hat die verbleibende Asche einen sehr niedrigen Energiezustand und ist stabil.

Alles im Universum, von Kohlebrocken bis hin zu Sternen, strebt nach seinem stabilsten Zustand und damit immer nach dem niedrigstmöglichen Energiezustand. Den niedrigsten Energiezustand, in dem sich ein Objekt befinden kann, bezeichnen wir als „Vakuum“, doch manchmal können Objekte in einem sogenannten „falschen Vakuum“ gefangen sein, so die Daily Mail weiter.

Dr. Luis Hamaid, Forscher am Nationalen Institut für Kernphysik in Neapel, erklärte gegenüber MailOnline: „Eine gute Analogie für das Feld in einem falschen Vakuum ist eine Murmel in einer Schüssel, die auf einem Hocker liegt. Die Murmel kann die Schüssel nicht verlassen, es sei denn, man gibt ihr etwas Energie in Form eines Stoßes. Wenn dies gelingt, fällt sie bis zum Boden.“

Auf dem Boden zu sein, ist das, was wir einen Vakuumzustand nennen würden, während die Schüssel nur ein Scheinvakuum ist, das verhindert, dass die Murmel zu Boden fällt. Das Beunruhigende an dieser Idee ist die Möglichkeit, dass ein grundlegender Teil der Struktur des Universums in einem dieser Scheinvakuums stecken bleiben könnte, bemerkt die Daily Mail. Ein kleiner Anstoß genügt, und das Gefüge der Realität würde bis auf die Grundfesten zerfallen.

Die Vorstellung eines falschen Vakuums wird wirklich beängstigend, wenn wir sie auf unser aktuelles Realitätsmodell anwenden. Das Universum und alles darin besteht aus subatomaren Teilchen wie Elektronen, Photonen und Quarks. Doch laut der Quantenfeldtheorie sind all diese Teilchen in Wirklichkeit nur Störungen im zugrundeliegenden Feld.

Dr. Alessandro Zenesini, Wissenschaftler am Nationalen Institut für Optik in Italien, erklärte gegenüber MailOnline: „Die Grundidee der Quantenfeldtheorie besteht darin, die Realität nur in Form von Feldern darzustellen. Denken Sie an die Wasseroberfläche. Wenn sie flach ist, ist sie ein leeres Feld. Sobald eine Welle auftritt, kann man sie sich als Teilchen vorstellen, das mit einer anderen Welle interagieren kann.“

Wie alles andere haben diese Felder energetische Zustände und sie streben danach, ihren niedrigstmöglichen energetischen Zustand zu erreichen, genau wie Wasser flach und ruhig wird.

In den ersten Sekunden nach dem Urknall wurde so viel Energie freigesetzt, dass alle fundamentalen Felder in einen Vakuumzustand versanken.

Doch Wissenschaftler gehen nun davon aus, dass eines der Felder auf dem Weg stecken geblieben sein könnte. Einige Forscher glauben, dass sich das Higgs-Feld, das das schwer fassbare Higgs-Boson erzeugt, in einem falschen Vakuum befindet.

Im Wesentlichen bedeutet dies, dass das gesamte Universum jederzeit explodieren könnte. Was passiert also, wenn das falsche Vakuum zusammenbricht?

Sollte das Higgs-Feld jemals auf das Niveau eines echten Vakuums sinken, würde die resultierende „Phasenverschiebung“ enorme Energiemengen freisetzen, schreibt die Daily Mail. Diese Energie ist so konzentriert, dass sie benachbarte Bereiche des Feldes aus dem falschen Vakuum drängen würde, wodurch ihr Energieniveau sinkt und noch mehr Energie freigesetzt wird. Die resultierende Kettenreaktion würde sich wie die Flamme eines Streichholzes in einem Benzinsee im ganzen Universum ausbreiten. Die Blase des echten Vakuums würde sich dann von ihrem Ausgangspunkt aus um die Kugel herum ausdehnen, bis sie den gesamten Kosmos verschlingt. An ihrem Rand, zwischen dem echten und dem falschen Vakuum, würde sich die Energie zu einer dünnen Wand von unglaublicher Kraft sammeln.

Dr. Hamaid sagte: „Die kinetische Energie der Wand ist so hoch, dass das Higgs-Teilchen, das über diese Energie verfügt, trotz seines hohen Gewichts mit Lichtgeschwindigkeit reisen würde. Wir würden die Wand also nie kommen sehen, weil das Licht uns nicht vor der Wand erreichen könnte.“

Würde diese Mauer auf das Sonnensystem stürzen, wäre darin so viel Energie enthalten, dass sie „jeden Stern oder Planeten auf ihrem Weg sofort zerstören würde“, sagte Dr. Hamaid.

Doch was nach dem anfänglichen Kollaps übrig bleibt, ist vielleicht noch beängstigender. Die Wechselwirkungen zwischen fundamentalen Feldern verleihen den Teilchen ihre Eigenschaften und bestimmen, wie sie interagieren. Dies wiederum bestimmt alles, von der Physik, die die Planeten zusammenhält, bis hin zu den chemischen Reaktionen in unseren Zellen. Würde das Higgs-Feld plötzlich ein neues Energieniveau erreichen, wäre die Physik, wie wir sie kennen, unmöglich.

Dr. Dejan Stojkovic, Kosmologe an der Universität Buffalo, erklärte gegenüber MailOnline: „Infolgedessen würden Elektronen, Quarks und Neutrinos andere Massen als ihre aktuellen Werte annehmen. Da die Strukturen, die wir um uns herum sehen, aus Atomen bestehen, deren Existenz von den genauen Werten der Parameter im Standardmodell abhängt, ist es wahrscheinlich, dass all diese Strukturen zerstört und möglicherweise neue gebildet würden.“

Wissenschaftler haben keine Ahnung, wie die Welt, die im falschen Vakuum zurückblieb, nach dem Kollaps aussehen würde, räumt die Daily Mail ein. Wir wissen aber, dass sie mit dem Leben, wie wir es heute kennen, völlig unvereinbar wäre.

Was könnte das Ende der Welt auslösen? Um einen Zerfall des falschen Vakuums auszulösen, bräuchte es eine extrem starke Kraft, um eine riesige Anzahl von Higgs-Teilchen auf engstem Raum zu packen. Im heutigen Universum sind Orte mit so viel Energie möglicherweise gar nicht möglich, aber die schlechte Nachricht ist, dass das frühe Universum möglicherweise heftig genug dafür gewesen sein könnte. Wissenschaftler glauben insbesondere, dass dichte Materieregionen in den ersten Sekunden nach dem Urknall zu winzigen primordialen Schwarzen Löchern kollabiert sein könnten. Dabei handelt es sich um superdichte Materieklumpen, nicht größer als ein einzelnes Wasserstoffatom, aber mit der Masse eines ganzen Planeten. Da diese Schwarzen Löcher unter dem Einfluss der Hawking-Strahlung verdampfen, glauben einige Forscher, dass sie einen Zerfall des falschen Vakuums auslösen könnten.

Professor Moss sagte: „Kondensation ist ein dem Vakuumzerfall ähnlicher Prozess, bei dem die Kondensation von Wasserdampf zu Wolken durch winzige Staubpartikel oder Eiskristalle ausgelöst wird. Winzige Schwarze Löcher verursachen auf die gleiche Weise einen Vakuumzerfall.“

Eine der vielleicht seltsamsten Implikationen des falschen Vakuumzerfalls besteht darin, dass er möglicherweise bereits irgendwo im Universum begonnen hat, weist die Daily Mail darauf hin.

Dr. Hamaid sagte: „Basierend auf einigen sehr spezifischen Annahmen haben wir gezeigt, dass die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten solcher Blasen 100 Prozent beträgt.“

Berechnungen zufolge würde ein einziges primordiales Schwarzes Loch im Universum ausreichen, um den Prozess der Selbstzerstörung des Universums auszulösen. Ebenso ist es aufgrund kleiner Schwankungen auf Quantenebene, bekannt als Quantentunneleffekt, möglich, dass Teile des Universums jederzeit zufällig in einen niedrigeren Energiezustand fallen. Dies könnte bedeuten, dass irgendwo im Weltraum bereits eine Blase aus echtem Vakuum existiert, die mit Lichtgeschwindigkeit auf uns zurast und alles zerstört, was ihr begegnet.

Die gute Nachricht ist, dass es selbst bei Lichtgeschwindigkeit Milliarden von Jahren dauern könnte, bis eine echte Vakuumblase uns erreicht.

Wenn die Blase weit genug entfernt beginnt, könnte die Ausdehnung des Universums verhindern, dass sie uns überhaupt erreicht. Dr. Hamaid und Professor Moss vermuten, dass die Tatsache, dass wir noch leben, ein Beweis dafür ist, dass es überhaupt keine primordialen Schwarzen Löcher gibt.

Wir wissen auch nicht, welchen Einfluss dunkle Materie und dunkle Energie auf den energetischen Zustand des Universums haben könnten. Es ist möglich, dass diese mysteriösen Substanzen die Blasenausdehnung rückgängig machen, um das Universum stabil zu halten. Doch bis eine echte Vakuumblase unsere Realität zerreißt, lässt sich wohl niemand sagen, wer Recht hat.