IT之家 1 月 25 日消息，由紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)（Newcastle University）科學(xué)家參與的國際團(tuán)隊，近日在意大利完成實驗，首次獲得了真空衰變的實驗證據(jù)。
根據(jù)量子場論，一個不太穩(wěn)定的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎嬲€(wěn)定的狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱之為“假真空衰變”（false vacuum decay），主要產(chǎn)生局部小氣泡（也稱為“彈跳”）而發(fā)生的。
雖然現(xiàn)有的理論研究可以預(yù)測這種氣泡形成的頻率，但還沒有太多的實驗證據(jù)，現(xiàn)在該國際團(tuán)隊在精心控制的原子系統(tǒng)中，首次觀測到了這些氣泡的形成。
研究結(jié)果發(fā)表在《自然-物理》雜志上，提供了量子系統(tǒng)中通過假真空衰變形成氣泡的實驗證據(jù)。
這些發(fā)現(xiàn)得到了理論模擬和數(shù)值模型的支持，證實了衰變及其熱激活的量子場起源，為模擬原子系統(tǒng)中的非平衡量子場現(xiàn)象開辟了新的道路。
實驗使用的過冷氣體溫度與絕對零度相差不到 1 microkelvin（百萬分之一度）。紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的伊恩?莫斯（Ian Moss）教授和湯姆-比拉姆（Tom Billam）博士最終證明，這些氣泡是熱激活真空衰減的結(jié)果。
紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)數(shù)學(xué)、統(tǒng)計和物理學(xué)院理論宇宙學(xué)教授伊恩?莫斯（Ian Moss）說：
真空衰變被認(rèn)為在宇宙大爆炸中創(chuàng)造空間、時間和物質(zhì)的過程中起到了核心作用，但到目前為止還沒有任何實驗測試。在粒子物理學(xué)中，希格斯玻色子的真空衰變將改變物理定律，產(chǎn)生被稱為“終極生態(tài)災(zāi)難”（ultimate ecological catastrophe）的現(xiàn)象。
這項研究為了解早期宇宙以及鐵磁量子相變開辟了新途徑。這項開創(chuàng)性的實驗只是探索真空衰變的第一步。該團(tuán)隊的最終目標(biāo)是找到絕對零度溫度下的真空衰變，這一過程完全由量子真空波動驅(qū)動。
IT之家附上參考鏈接如下：
Zenesini, A., Berti, A., Cominotti, R. et al. False vacuum decay via bubble formation in ferromagnetic superfluids. Nat. Phys. (2024).
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