Eksperimentai laboratorijoje atgamino Didžiojo sprogimo analogą. Tam jie panaudojo egzotišką kvantinę materijos būseną, žinomą kaip Bose-Einšteino kondensatas (BEC). Šis pasiekimas aprašytas moksliniame darbe, kurį žurnale „Physical Review X“paskelbė grupė, vadovaujama Gretcheno Campbello iš Merilando universiteto JAV.
„Vesti. Nauka“(nauka.vesti.ru) išsamiai kalbėjo apie KBE prigimtį. Tokią būseną galima gauti atvėsinus cheminę medžiagą iki temperatūros, kuri nuo absoliutaus nulio (-273 ° C) skiriasi nedidelėmis laipsnių dalimis. Jis dažniausiai naudojamas kvantinei fizikai studijuoti. Tačiau kartais mokslininkai naudoja EBE kaip pavyzdį pasauliniams astrofiziniams procesams.
- „Salik.biz“
Šį kartą jie domėjosi ankstyviausiuoju Visatos gyvenimo etapu, žinomu kaip infliacijos era. Manoma, kad tada per 10-35 sekundes erdvės tūris padidėjo bent 1030 kartų. Šio proceso pradžia laikoma Didžiuoju sprogimu šiuolaikinėje kosmologijoje.
„Mūsų žinios apie šį išsiplėtimą apsiriboja tuo, ką galime išsiaiškinti stebėdami [šiuolaikinę erdvę], nes suprantama, kad šiek tiek sunku sukurti visatą laboratorijoje“, - teigė Campbell, cituojantis Space.com. "Vienas iš galimų Visatos laboratorinių modelių yra besiplečianti BEC - egzotinė ultrakultinės materijos būsena, kai atomų bangų funkcijos sutampa ir atomai elgiasi kaip vienas."
Fizikai atvėsino kelis šimtus tūkstančių natrio-23 atomų iki labai žemos temperatūros, dėl kurios jie pateko į BEC būseną. Tuomet keliose eksperimentų serijose šis debesis išsiplėtė viršgarsiniu greičiu. Pavyzdžiui, vos per milisekundę jo tūris padidėjo keturis kartus. Tai, žinoma, toli nuo kosmologinės infliacijos lygio, tačiau mokslininkai turi pagrindo manyti, kad šie procesai yra panašūs.
Kosmologų teigimu, sulėtėjus Visatos plėtrai, dalelės gimė iš lauko energijos, kuri sukėlė infliaciją. Panašiai kaip ir šiame procese, sulėtėjus KBE debesies plėtrai, jame gimė įvairios struktūros, įskaitant sūkurius ir specialias viengubas bangas, vadinamuosius solitonus. Jaunosios Visatos naujagimių dalelių sąveikos metu buvo išleista jose kaupiama energija, dėl kurios medžiaga įkaista (temperatūra pakilo iki milžiniškų verčių). Maždaug tiek pat buvo pastebėta BEC struktūrų sąveikoje.
„Aš iš tikrųjų nustebau, kaip mūsų teoriniai skaičiavimai atitiko tai, ką matėme laboratorijoje, ir kaip gerai jie pasiteisino“, - prisipažįsta Campbell.
Ateityje autoriai planuoja išsamiau ištirti sudėtingas sąveikas KBE debesyje ieškodami naujų efektų, kurių kosmologinius analogus vėliau galima rasti astronominiuose stebėjimuose.
Reklaminis vaizdo įrašas:
„Geriausia yra tai, kad dėl šių rezultatų mes dabar žinome, kaip suprojektuoti būsimus eksperimentus, kad gautume įvairius efektus, kuriuos tikimės pamatyti“, - sako Campbellas.