IT之家 1 月 25 日消息，由紐卡斯爾大學（Newcastle University）科學家參與的國際團隊，近日在意大利完成實驗，首次獲得了真空衰變的實驗證據。
根據量子場論，一個不太穩定的狀態轉變為真正穩定的狀態，這種現象稱之為“假真空衰變”（false vacuum decay），主要產生局部小氣泡（也稱為“彈跳”）而發生的。
雖然現有的理論研究可以預測這種氣泡形成的頻率，但還沒有太多的實驗證據，現在該國際團隊在精心控制的原子系統中，首次觀測到了這些氣泡的形成。
研究結果發表在《自然-物理》雜志上，提供了量子系統中通過假真空衰變形成氣泡的實驗證據。
這些發現得到了理論模擬和數值模型的支持，證實了衰變及其熱激活的量子場起源，為模擬原子系統中的非平衡量子場現象開辟了新的道路。
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）。紐卡斯爾大學的伊恩?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果。
紐卡斯爾大學數學、統計和物理學院理論宇宙學教授伊恩?莫斯（Ian Moss）說：
真空衰變被認為在宇宙大爆炸中創造空間、時間和物質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。在粒子物理學中，希格斯玻色子的真空衰變將改變物理定律，產生被稱為“終極生態災難”（ultimate ecological catastrophe）的現象。
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。這項開創性的實驗只是探索真空衰變的第一步。該團隊的最終目標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 ferroma.NETic superfluids. Nat. Phys. (2024).
