Выбор фона:
/ Новости сайта / Наука и Технологии / Учёные воспроизвели аналог Большого взрыва
04.08.2018

Учёные воспроизвели аналог Большого взрыва

Оценка: 5.0    1239 0 Наука и Технологии
09:22
Экспериментаторы воспроизвели в лаборатории аналог Большого взрыва. Для этого они использовали экзотическое квантовое состояние материи, известное как конденсат Бозе-Эйнштейна (КБЭ).  Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Physical Review X группой во главе с Гретхен Кэмпбелл (Gretchen Campbell) из Мэрилендского университета в США.

"Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) подробно рассказывали о природе КБЭ. Это состояние можно получить, охладив вещество до температур, на ничтожные доли градуса отличающихся от абсолютного нуля (-273 оС). Обычно оно используется для изучения квантовой физики. Однако иногда учёные применяют КБЭ в качестве модели глобальных астрофизических процессов.

В этот раз их интересовал самый ранний этап жизни Вселенной, известный как эпоха инфляции. Считается, что тогда за 10-35 секунды объём космоса увеличился как минимум в 1030 раз. Начало этого процесса и считается в современной космологии Большим взрывом.

"Наши знания об этом расширении ограничены тем, что мы можем выяснить путём наблюдения [за современным космосом], поскольку создать Вселенную в лаборатории, по понятным причинам, немного сложно, – приводит ресурс Space.com слова Кэмпбелл. – Одним из потенциальных лабораторных моделей Вселенной является расширяющийся КБЭ, экзотическое состояние ультрахолодного вещества, где волновые функции атомов перекрываются, а атомы ведут себя как один".

Физики охладили несколько сотен тысяч атомов натрия-23 до ультранизкой температуры, благодаря чему они перешли в состояние КБЭ. Затем в нескольких сериях экспериментов это облако расширялось со сверхзвуковой скоростью. Например, всего за миллисекунду его объём увеличивался в четыре раза. Это, конечно, далеко от темпов космологической инфляции, но учёные имеют основания полагать, что эти процессы похожи.

Как считают космологи, по мере замедления расширения Вселенной из энергии поля, порождающего инфляцию, рождались частицы. Аналогично этому процессу, по мере замедления расширения облака КБЭ в нём рождались разнообразные структуры, в том числе вихри и особые одиночные волны, так называемые солитоны. При взаимодействии новорождённых частиц в юной Вселенной выделялась запасённая в них энергия, что привело к разогреву вещества (температура поднялась до огромных значений). Примерно это же наблюдалось и при взаимодействии структур в КБЭ.
 
"На самом деле я была удивлена, насколько наши теоретические расчёты соответствуют тому, что мы видели в лаборатории, и насколько хорошо всё это получилось", – признаётся Кэмпбелл.

В дальнейшем авторы планируют подробнее изучить сложные взаимодействия в облаке КБЭ в поисках новых эффектов, космологические аналоги которых позднее могут обнаружиться в астрономических наблюдениях.
 
"Самое приятное, что благодаря этим результатам мы теперь знаем, как проектировать будущие эксперименты, чтобы получить различные эффекты, которые мы надеемся увидеть", – говорит Кэмпбелл.

 


Поделитесь в социальных сетях

Комментарии 0

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]

Похожие материалы

Разговоры у камина
Календарь
Последние комментарии
Существует ли время на самом деле или это устойчивая иллюзия?
читал такую хрень типо существо 5 или 4 измерения где нет времени создало 3 мерный мир где есть врем (от andreykt)
Гигантский НЛО со свисающими щупальцами завис у военной базы США и исчез: "Знают только Бог и правительство"
нло - современный космический корабль с ядерным холодным синтезом на антигравах - нет
нло - г (от andreykt)

Два квазара, существовавшие всего через 900 миллионов лет после Большого взрыва, не должны были успеть так вырасти — но они выросли
Цитата "Однако неправильно рассуждать о строении Вселенной на бытовом уровне используя бытов (от AntiK)
Пентагон обдумывает размещение группировки военных спутников вокруг Луны
Те силы (не земные), которые находятся на Луне, спустят их на грешную Землю (от Samc175)