Ist die Keimbildung von falschen Vakuumblasen in unserem Universum möglich?

1. Wenn Ihre Theorie voraussagt, dass wir in einem falschen Vakuum leben und es niedrigere Energiezustände gibt (z. B. echtes Vakuum), dann ist es möglich, dass eine Region des Weltraums eine Blase aus echtem Vakuum bildet.

Edit: Ich habe verpasst, was Sie gefragt haben. Solange das Vakuum, in das wir tunneln, niedriger ist, sollte es möglich sein, in den niedrigeren Energiezustand zu tunneln.

Bei der Blasenbildung und -ausdehnung sind einige Dinge zu beachten:

2a.) Es gibt unterkritische Blasen und kritische Blasen. Eine nukleierte Blase hat einen nach außen drückenden (Volumen) Term und einen nach innen drückenden (Oberflächenspannung) Term. Denken Sie daran, dass die Fläche zunimmt$R^2$, und Volumen erhöht sich als$R^3$. Es gibt einen kritischen Radius, wo der nach außen drückende Volumenterm genau den nach innen drückenden Oberflächenterm aufhebt. Wenn Sie spontan eine unterkritische Blase (z$R_{bubble}<R_{crit}$), gewinnt der Term der Oberflächenspannung und die Blase kollabiert (z. B. bleibt das Universum außerhalb der Blase im falschen Vakuumzustand). Wenn andererseits der Radius der nukleierten Blase größer als der kritische Radius ist, kann sich die Blase aufgrund des Volumenterms ausdehnen, der den Oberflächenspannungsterm überwindet.

2b.) Zum größten Teil bewegt sich die Blasenwand mit Lichtgeschwindigkeit nach außen (obwohl ich mir vorstellen kann, dass es möglich sein könnte, eine Theorie zu erfinden, wo dies nicht der Fall ist, aber mir fällt keine spontan ein). Wenn die Blase in einer Flüssigkeit nukleiert ist (z. B. als das sehr frühe Universum strahlungsdominiert war), kann die Strahlung jedoch als Viskositätsterm wirken, der die Blasenwand verlangsamt. (Obwohl die Strahlung mit der Expansion des Universums verdünnt wird, wird sich die Blasenwand schließlich mit Lichtgeschwindigkeit ausdehnen.)

2c.) Wenn wir derzeit in einem falschen Vakuum leben, wird die Zukunft des Universums von der Blasenbildungsrate abhängen. Wenn die Nukleationsrate der Blase groß genug ist, wird schließlich jeder Ort im Universum in ein echtes Vakuum übergehen. Wenn die Blasenbildungsrate sehr klein ist (im Vergleich zur Expansion des Universums), dann gibt es hier und da ein paar Flecken echten Vakuums, aber die Expansion stellt sicher, dass sich der größte Teil des Weltraums im falschen Vakuumzustand befindet. In diesen beiden Szenarien wird jeder Ort im Universum schließlich im wahren Vakuum enden (wie$t\rightarrow\infty$), aber die$\%$des Gesamtvolumens des Universums im wahren Vakuum hängt von der Nukleationsrate ab.

Wenn es einen weiteren metastabilen Punkt unterhalb der Energie gibt, in der unser Universum lebt, aber oberhalb des wahren Vakuumniveaus, dann ja (eine schöne Beschreibung auf Seite 3 hier ). Die darin enthaltenen Informationen würden sich mit Lichtgeschwindigkeit und allen Photonen, die darin enthalten sein könnten, fortbewegen, aber ich bin mir nicht sicher, ob es eine inflationäre Phase geben könnte oder nicht.