Stephen Hawking varuje: dostatečně velký urychlovač může zničit vesmír

17. září 2014

Mohlo by se tak údajně stát tehdy, kdyby elementární částice zvané Higgsovy bosony získaly mimořádně velkou dávku energie. Zdá se však, že takové teoretické riziko bude přeci jen silně omezeno různými přirozenými okolnostmi.

Známý astrofyzik a teoretický fyzik vtělil své varování do předmluvy sborníku populárně-vědeckých esejů s názvem Starmus: 50 let člověka ve vesmíru. Hawking v ní říká, že problémem je chování Higgsova kvantového potenciálu v oblasti hodnot energie nad 100 miliardami gigaelektronvoltů. Pak se tento potenciál stane nestabilním a může proběhnout katastrofální rozpad vakua, jaké známe dnes a na němž spočívá veškerá naše fyzikální realita, náš časoprostor a náš vesmír, se všemi objekty se v něm nacházejícími. Došlo by k vytvoření bubliny skutečného vakua, která by se pak rychlostí světla šířila na všechny strany, až by celý vesmír pohltila.

Nicméně, jde spíše jen o teoretickou hrozbu, protože žádný existující nebo projektovaný urychlovač na Zemi není schopen dodat částicím ani zlomek takové potřebné energie. Urychlovač LHC v CERNu umí dodávat částicím jen energii, která je asi o šest až sedm řádů nižší. Podle Hawkingových propočtů by takový urychlovač musel mít tvar prstence o průměru větším než činí průměr naší Země, čili by musel být umístěn buď ve vesmíru nebo na jiné planetě, rozhodně větší než Země. Je také možné, že by takový urychlovač měl v podstatě rozměry dráhy Venuše či Země kolem Slunce. To naprosto a na základní fyzikální úrovni vylučuje možnost, že by nějaký pozemský fyzik mohl ať už záměrně či nedopatřením podobnou katastrofu spustit.

Stephen Hawking u urychlovače LHC v CERNu

Klidová energie Higgsova bosonu přitom činí asi jen 126 gigaelektronvoltů, tj. 126násobek klidové energie protonu. Higgsův boson je však důležitou a všudypřítomnou částicí, která svojí interakcí s jinými částicemi určuje jejich hmotnost.

Dalším argumentem proti katastrofickému scénáři, spojenému s nestabilitou Higgsova pole při dostatečně vysokých energiích, je extrémní nepravděpodobnost spontánního vzniku tohoto procesu. Podle teoretického fyzika Josepha Lykkena z Fermilabu takový rozpad pravděpodobně neproběhne za dobu trvání tohoto vesmíru. Avšak pokud by se to přeci jen stalo, nijak bychom to nezjistili, protože vlna rozšiřující se bubliny skutečného vakua by všechno smetla rychlostí světla.

Je však také pravděpodobné, že Hawkingovu scénáři brání nějaké další dnes neznámé fyzikální souvislosti, které jsou spojeny s temnou hmotou či temnou energií nebo možná s existencí doposud nepozorovaných supersymetrických partnerů známých částic. Pokud by byl proces zničení vesmíru tak relativně snadný, jak předpokládá Hawking, tak by k němu pravděpodobně již došlo a my bychom tady vůbec nebyli (už kvůli občasným vzájemným srážkám vysoceenergetických částic kosmického záření). Odolnost vesmíru proti celkové katastrofě je tedy patrně ještě větší, než předpokládá Hawking.

Zdroje: The Register, NBC News, Starmus - the book, News.com.au, Phys.Org, Symmetry, The Skeptics Guide to the Universe, From Quarks to Quasars, World Science Festival

autor: Pavel Vachtl
Spustit audio