В пустой и мрачной Вселенной, полностью лишенной материи, математическая вероятность спонтанного возникновения нового Большого взрыва не равна нулю.
Согласно современным космологическим моделям, нашу Вселенную ожидает «тепловая смерть» или «большое замерзание». Когда последние звезды погаснут, а черные дыры испарятся, все вокруг расширится в темную, холодную пустоту, температура которой будет лишь на доли градуса выше абсолютного нуля, это станет окончательным и бесповоротным концом Вселенной.
Однако физика рассказывает нам другую историю. В квантовой механике идеальный вакуум не означает абсолютное ничто. Пространство в своей сути определяется лежащими в его основе квантовыми полями. Даже когда область лишена материи и света, эти поля продолжают испытывать спонтанные флуктуации, в результате которых виртуальные частицы постоянно возникают и исчезают. Квантовый вакуум — это не тихая спокойная заводь, это скорее «бурлящий кипяток» реальности, которую невозможно разрушить.
И в этой концепции бесконечность меняет правила вероятности. Если тепловая смерть Вселенной будет длиться вечность (а вечность – это очень долго), то существует вероятность возникновения масштабной квантовой флуктуации, порождающей новую Вселенную. И хотя вероятность эта настолько мала, что практически равна нулю, при наличии бесконечного количества времени любое событие с ненулевой вероятностью обязательно должно произойти. Следовательно, в какой-то момент какая-то случайная квантовая флуктуация окажется достаточно мощной, что сможет вызвать массивное локальное изменение энергии вакуума. Это вызовет быстрое расширение пространства и энергии — по сути, запустив совершенно новый Большой взрыв.
Физики исследуют подобные концепции с помощью различных теоретических моделей, коих у них достаточно много. Некоторые из них предполагают, что совершенно пустая, экспоненциально расширяющаяся Вселенная в конечном итоге становится математически неотличимой от сверхплотной, сверхгорячей сингулярности, с которой началась наша Вселенная. В этих сценариях старая Вселенная не просто умирает, она разбавляется до тех пор, пока не будет полностью очищена от материи, и это позволит законам квантовой механики снова сыграть в увлекательную космическую рулетку.
И вместо единой временной линии, заканчивающейся вечной тьмой, космос вполне может представлять собой бесконечную цепь угасаний и перерождений, движимую исключительно неизменной, неубиваемой, вечно живущей природой квантового вакуума.
Но откуда нам известно, что квантовый вакуум существует вечно?
Ну, во-первых, что такое квантовый вакуум?
Вот выписка из Википедии:
«В квантовой теории поля состояние квантового вакуума (также называемое квантовым вакуумом или вакуумным состоянием) — это квантовое состояние с наименьшей возможной энергией.»
Существует ли он вечно?
На самом деле никто не знает. Известно лишь то, что он существует достаточно долго, чтобы можно было считать его бесконечным.
А вообще, это сложный вопрос, требующий дополнительного изучения с учетом развития аспектов квантовой механики.