Vakum palsu

Dalam teori medan kuantum, vakum palsu adalah sebuah hipotesis bahwa keadaan vakum alam semesta saat ini tidak sepenuhnya stabil. Istilah "keadaan vakum" di sini tidak sama dengan istilah "vakum" yang berarti "ketiadaan materi", tetapi mengacu kepada keadaan kuantum dengan energi sekecil mungkin, dan keadaan vakum masih memiliki medan kuantum. Maka dari itu, "vakum sesungguhnya" adalah konfigurasi yang stabil dengan energi yang sekecil mungkin, sementara "vakum palsu" itu bersifat "metastabil", yang berarti bahwa vakum palsu dapat bertahan untuk waktu yang sangat lama meskipun tidak seluruhnya stabil.

Medan skalar φ di dalam vakum palsu. Perhatikan bahwa energi E lebih tinggi daripada yang ada di vakum sesungguhnya atau keadaan dasar, tetapi ada penghalang antara vakum palsu dengan vakum sesungguhnya. Maka dari itu, transisi ke vakum sesungguhnya harus dipicu oleh pembuatan partikel berenergi tinggi atau melalui penerowongan kuantum.

Konsep vakum palsu didasarkan pada pemahaman pada fisika bahwa segala hal di alam semesta mencoba untuk mencapai keadaan dasar, yaitu keadaan dengan energi sekecil mungkin, seperti bola yang berguling dari atas bukit hingga akhirnya stabil di kaki bukit. Hal yang sama juga berlaku untuk partikel-partikel di dunia mekanika kuantum, termasuk medan kuantum yang mengatur bagaimana partikel-partikel saling berinteraksi dan menghasilkan alam semesta seperti yang ada saat ini. Medan ini telah mencapai keadaan vakumnya, kecuali medan Higgs (medan yang memberikan massa kepada partikel) yang mungkin bersifat metastabil, atau dalam kata lain berada dalam keadaan "vakum palsu".

Jika hal ini benar, maka medan Higgs memiliki energi potensial yang belum terpenuhi. Yang dibutuhkan hanyalah pemicu yang bersifat sepenuhnya acak, seperti penerowongan kuantum. Medan Higgs lalu akan menuju konfigurasi dengan energi sekecil mungkin dan akan menghapuskan alam semesta yang sebelumnya terbentuk dari medan Higgs dengan konfigurasi vakum palsu. Di dalam keadaan "vakum sesungguhnya", fisika akan berubah sepenuhnya, karena model standar tidak lagi berlaku dan digantikan oleh fisika baru yang sama sekali tak terbayangkan saat ini.

Bacaan lanjut

• Johann Rafelski and Berndt Muller (1985). The Structured Vacuum – thinking about nothing. Harri Deutsch. ISBN 3-87144-889-3. 
• Sidney Coleman (1988). Aspects of Symmetry: Selected Erice Lectures. 0521318270. ISBN 0-521-31827-0.