È COSÌ che finirà il mondo? L'universo ha un "pulsante di autodistruzione" che potrebbe CANCELLARE la vita in un istante, avvertono gli scienziati.
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Dal Big Crunch alla morte termica dell'universo, sembra che la scienza stia sempre trovando nuovi modi in cui il cosmo potrebbe giungere alla fine.
Ma ora i fisici hanno svelato lo scenario apocalittico più devastante possibile.
Gli esperti ritengono che l'universo possa avere un "pulsante di autodistruzione" incorporato, chiamato decadimento del falso vuoto.
Se questo fenomeno si verificasse, ogni pianeta, ogni stella e ogni galassia verrebbero spazzati via e la vita, così come la conosciamo, diventerebbe impossibile.
L'idea di base è che il nostro universo non si trovi attualmente nel suo stato più stabile, il che significa che ci troviamo in quello che gli scienziati chiamano un "falso vuoto".
Se una qualsiasi parte dell'universo venisse spinta nel suo stato stabile, una bolla di "vero vuoto" si espanderebbe attraverso l'universo, distruggendo tutto ciò che tocca.
Il professor Ian Moss, cosmologo dell'Università di Newcastle, ha dichiarato al MailOnline che l'universo è come "un tavolo con tante tessere del domino disposte tutte su un lato".
Il professor Moss afferma: "Possono restare in piedi a meno che una piccola perturbazione non ne faccia cadere uno, innescando la caduta di tutti gli altri".
Gli scienziati affermano che l'universo possiede un "pulsante di autodistruzione" chiamato decadimento del falso vuoto. L'idea è che il cosmo non si trovi nel suo stato più stabile: se mai venisse spinto in questo stato, una vasta sfera di energia consumerebbe tutto ciò che esiste (immagine generata dall'IA).
Tutti gli oggetti contengono una certa quantità di energia e la quantità di energia che contengono è chiamata "stato energetico".
Quanto più basso è lo stato energetico, tanto più stabile diventa l'oggetto.
Pensate a un pezzo di carbone: ha uno stato energetico molto elevato perché contiene molta energia potenziale, il che significa che è instabile e potrebbe prendere fuoco.
Una volta che il carbone è stato bruciato e l'energia rilasciata sotto forma di calore, la cenere rimanente ha uno stato energetico molto basso e diventa stabile.
Ogni cosa nell'universo, dai pezzi di carbone alle stelle, vuole raggiungere il suo stato più stabile e quindi tende sempre verso lo stato di energia più basso possibile.
Chiamiamo stato di "vuoto" lo stato di energia più basso in cui un oggetto può trovarsi, ma a volte gli oggetti possono rimanere intrappolati in qualcosa chiamato "falso vuoto".
La dottoressa Louise Hamaide, ricercatrice post-dottorato presso l'Istituto nazionale di fisica nucleare di Napoli, ha dichiarato al MailOnline: "Una buona analogia per un campo in un falso vuoto è quella di una biglia in una ciotola sopra uno sgabello.
Il professor Ian Moss, cosmologo dell'Università di Newcastle, ha dichiarato al MailOnline che l'universo è come "un tavolo con tante tessere del domino disposte una accanto all'altra". Per ora è stabile, ma potrebbe collassare in qualsiasi momento se spinto.
'La biglia non può uscire dalla ciotola se non le viene data energia sotto forma di una spinta, altrimenti cadrà a terra.'
Essere a terra è ciò che chiameremmo stato di vuoto, mentre la ciotola è semplicemente un falso vuoto che impedisce alla biglia di cadere a terra.
Ciò che rende questa idea preoccupante è la possibilità che una parte fondamentale della struttura dell'universo possa essere bloccata in uno di questi falsi vuoti.
Basta una piccola spinta e la struttura stessa della realtà crollerà al suolo.
L'idea di un falso vuoto diventa davvero spaventosa quando la applichiamo al nostro attuale modello di realtà.
L'universo e tutto ciò che contiene sono costituiti da particelle subatomiche come elettroni, fotoni e quark.
Ma secondo la teoria quantistica dei campi, tutte queste particelle sono in realtà solo perturbazioni di un campo sottostante.
Gli scienziati affermano che il campo quantistico che crea il bosone di Higgs, la misteriosa particella per la cui ricerca è stato costruito il Large Hadron Collider (nella foto), potrebbe trovarsi in uno "stato di falso vuoto".
Uno dei concetti fondamentali dell'universo è che le cose si muovono da uno stato di alta energia a uno stato fondamentale più stabile, di energia più bassa.
Questo concetto fondamentale è valido anche nello strano mondo della meccanica quantistica, dove le particelle cercano di raggiungere il loro stato di vuoto.
Il concetto assume una piega più strana quando si parla del campo di Higgs, il campo quantistico che conferisce massa alle particelle presenti nell'universo.
Si pensa che questo campo si trovi nel suo stato energetico più basso, ma una teoria sostiene che potrebbe non essere così stabile come sembra.
Con la spinta giusta, il campo di Higgs potrebbe precipitare verso il suo vero stato energetico inferiore, innescando una reazione a catena che si diffonderebbe in tutte le direzioni.
Il dott. Alessandro Zenesini, scienziato presso l'Istituto Nazionale di Ottica in Italia, ha dichiarato al MailOnline: "L'idea di base della teoria quantistica dei campi è quella di rappresentare la realtà solo attraverso i campi.
Pensate alla superficie dell'acqua. Quando è piatta, è un campo vuoto. Non appena si forma un'onda, quest'onda può essere vista come una particella che può interagire con un'altra onda.
Come ogni altra cosa, questi campi hanno stati energetici e tendono a raggiungere il loro stato energetico più basso possibile, come uno specchio d'acqua che diventa piatto e calmo.
Nei primi secondi del Big Bang venne liberata così tanta energia da spingere tutti i campi fondamentali nei loro stati di vuoto.
Ma ora gli scienziati pensano che uno dei campi potrebbe essersi bloccato lungo il percorso.
Alcuni ricercatori ritengono che il campo di Higgs, il campo che dà origine all'inafferrabile Bosone di Higgs, sia bloccato in uno stato di falso vuoto.
Ciò significa in sostanza che l'intero universo potrebbe essere predisposto a esplodere in qualsiasi momento.
Se i dati del Large Hadron Collider (in foto) sono corretti, il campo di Higgs non si trova nel suo stato più stabile. Ciò significa che potrebbe improvvisamente passare a quel nuovo stato come un domino che cade.
Se il campo di Higgs venisse spinto fino al suo vero vuoto, lo "spostamento di fase" risultante rilascerebbe un'enorme quantità di energia.
Questa energia è così concentrata che costringerà le aree vicine del campo a uscire dal loro falso vuoto, abbassando il loro livello energetico e rilasciandone ancora di più.
La reazione a catena che ne sarebbe derivata si sarebbe propagata nell'universo come le fiamme di un fiammifero gettato in un lago di benzina.
Una bolla di vero vuoto si espanderebbe quindi in una sfera dal punto di partenza fino a consumare l'intero cosmo.
Ai suoi margini, tra il vuoto vero e quello falso, l'energia si accumulerebbe in un sottile muro di incredibile potenza.
Il dott. Hamaide afferma: "L'energia cinetica del muro è così elevata che, anche se il bosone di Higgs che trasporta questa energia fosse una particella molto pesante, si muoverebbe alla velocità della luce.
"Quindi non vedremmo mai arrivare il muro, perché la luce non potrebbe raggiungerci prima che lo facesse il muro."
Se il muro colpisse il sistema solare, afferma il dott. Hamaide, avrebbe così tanta energia che "distruggerebbe istantaneamente qualsiasi stella o pianeta sul suo cammino".
Il campo di Higgs riempie l'intero universo conosciuto; se mai venisse spinto fuori dal suo "falso vuoto", la reazione a catena risultante si diffonderebbe in tutto il campo. Nell'immagine: la mappa DESI dell'universo.
La bolla in espansione del vero vuoto di Higgs si diffonderebbe come un'onda, spingendo un muro di energia abbastanza potente da fare a pezzi le stelle (immagine di repertorio)
Ma ciò che resterebbe dopo la distruzione iniziale è forse ancora più terrificante.
L'interazione tra i campi fondamentali è ciò che conferisce alle particelle le loro proprietà e determina il modo in cui interagiscono.
Questo, a sua volta, determina tutto, dalla fisica che tiene insieme i pianeti alle reazioni chimiche che hanno luogo all'interno delle nostre cellule.
Se il campo di Higgs assumesse improvvisamente un nuovo livello energetico, nessuna delle leggi fisiche a noi familiari sarebbe possibile.
Il dottor Dejan Stojkovic, cosmologo dell'Università di Buffalo, ha dichiarato al MailOnline: "Di conseguenza, elettroni, quark e neutrini acquisirebbero masse diverse dai loro valori attuali.
'Dato che le strutture che osserviamo attorno a noi sono costituite da atomi, la cui esistenza dipende dai valori precisi dei parametri del modello standard, è probabile che tutte queste strutture vengano distrutte e forse se ne formino di nuove.'
Gli scienziati non hanno idea di come sarebbe il mondo lasciato dal decadimento del falso vuoto.
Sappiamo però che sarebbe assolutamente incompatibile con la vita così come la conosciamo oggi.
Se il campo di Higgs cambiasse effettivamente il suo livello energetico, il mondo che ne rimarrebbe avrebbe regole fisiche completamente diverse da quelle che conosciamo oggi. Questo renderebbe impossibile la vita come la conosciamo (immagine generata dall'IA)
Per innescare il falso decadimento del vuoto, sarebbe necessaria una forza estremamente potente per condensare un'enorme quantità di particelle di Higgs in uno spazio minuscolo.
Nell'universo attuale, luoghi con così tanta energia potrebbero non essere nemmeno possibili, ma la cattiva notizia è che l'universo primordiale potrebbe essere stato abbastanza violento da renderlo possibile.
In particolare, gli scienziati ritengono che le regioni dense di materia potrebbero essere state compresse in minuscoli buchi neri primordiali nei primi secondi del Big Bang.
Si tratta di punti di materia ultradensi, non più grandi di un singolo atomo di idrogeno, ma contenenti la massa di un intero pianeta.
Alcuni ricercatori ritengono che, evaporando questi buchi neri attraverso la radiazione di Hawking, si possa innescare un falso decadimento del vuoto.
Il professor Moss afferma: "La condensazione è un processo simile al decadimento del vuoto: la condensazione del vapore acqueo in nuvole è innescata da minuscoli granelli di polvere o cristalli di ghiaccio.
'I piccoli buchi neri innescano il decadimento del vuoto allo stesso modo.'
Gli scienziati affermano che i piccoli buchi neri primordiali rimasti dal Big Bang potrebbero "seminare" il falso decadimento del vuoto come i granelli di polvere che piovono per condensarsi
Forse una delle implicazioni più strane del decadimento del falso vuoto è che potrebbe essere già iniziato da qualche parte nell'universo.
Il dott. Hamaide afferma: "Sulla base di alcune ipotesi molto specifiche, abbiamo dimostrato che la probabilità che si verifichino queste bolle è del 100 per cento".
Secondo alcuni calcoli, basterebbe un solo buco nero primordiale nell'universo per innescare il processo di autodistruzione dell'universo.
Allo stesso modo, a causa di piccole fluttuazioni a livello quantistico, note come effetto tunnel quantistico, è possibile che alcune parti dell'universo possano passare casualmente in qualsiasi momento allo stato di energia inferiore.
Ciò potrebbe significare che da qualche parte nel cosmo esiste già una bolla di vero e proprio vuoto, che corre verso di noi alla velocità della luce e annienta tutto ciò che incontra.
La notizia confortante è che, anche alla velocità della luce, potrebbero volerci miliardi di anni prima che una vera e propria bolla di vuoto raggiunga noi.
Se la bolla inizia abbastanza lontano, l'espansione dell'universo potrebbe addirittura far sì che non ci raggiunga mai.
Alcuni scienziati pensano che questo sia già accaduto e che il Big Bang sia stato in realtà solo un decadimento da un falso vuoto ad un altro
Il dottor Hamaide e il professor Moss ipotizzano che il fatto che non siamo ancora morti sia la prova che non esistono buchi neri primordiali.
Non sappiamo inoltre quali effetti la materia oscura e l'energia oscura potrebbero avere sullo stato energetico dell'universo.
Potrebbe essere possibile che queste misteriose sostanze invertano l'espansione delle bolle non appena si verifica, mantenendo stabile l'universo.
Tuttavia, finché una bolla di vero vuoto non farà a pezzi la nostra realtà, potrebbe non esserci modo di sapere chi ha ragione.
Le teorie e le scoperte di migliaia di fisici a partire dagli anni '30 hanno portato a una straordinaria comprensione della struttura fondamentale della materia.
Si è scoperto che tutto nell'universo è costituito da pochi elementi costitutivi di base, chiamati particelle fondamentali, governati da quattro forze fondamentali.
La nostra migliore comprensione di come queste particelle e tre delle forze siano correlate tra loro è racchiusa nel Modello Standard della fisica delle particelle.
Tutta la materia che ci circonda è composta da particelle elementari, i mattoni della materia.
Queste particelle si presentano in due tipi fondamentali, chiamati quark e leptoni. Ognuno di essi è composto da sei particelle, legate tra loro in coppie, o "generazioni".
Tutta la materia stabile nell'universo è composta da particelle appartenenti alla prima generazione. Qualsiasi particella più pesante decade rapidamente al livello immediatamente più stabile.
Ci sono anche quattro forze fondamentali all'opera nell'universo: la forza forte, la forza debole, la forza elettromagnetica e la forza gravitazionale. Esse agiscono su intervalli diversi e hanno intensità diverse.
La gravità è la più debole, ma ha un raggio d'azione infinito.
Anche la forza elettromagnetica ha una portata infinita, ma è molto più forte della gravità.
Le forze debole e forte sono efficaci solo su un raggio d'azione molto breve e dominano solo a livello delle particelle subatomiche.
Il Modello Standard comprende le forze elettromagnetiche, forti e deboli e tutte le loro particelle portatrici, e spiega bene come queste forze agiscono su tutte le particelle della materia.
Tuttavia, la forza più familiare nella nostra vita quotidiana, la gravità, non fa parte del Modello Standard, e adattare la gravità in modo adeguato a questo schema si è rivelato una sfida ardua.
Daily Mail
