Eksperimenti laboratorijā ir reproducējuši Lielā sprādziena analogu. Lai to izdarītu, viņi izmantoja eksotisku vielas kvantu stāvokli, kas pazīstams kā Bose-Einšteina kondensāts (BEC). Panākumi ir aprakstīti zinātniskā rakstā, kuru publicēja žurnālā Physical Review X grupa, kuru vadīja Gretchen Campbell no Merilendas universitātes Amerikas Savienotajās Valstīs.
"Vesti. Nauka" (nauka.vesti.ru) detalizēti runāja par KBE raksturu. Šo stāvokli var iegūt, atdzesējot vielu līdz temperatūrai, kas no absolūtās nulles (-273 ° C) atšķiras ar nenozīmīgām pakāpes frakcijām. To parasti izmanto kvantu fizikas studijām. Tomēr dažreiz zinātnieki izmanto EBE kā paraugu globāliem astrofiziskiem procesiem.
Šoreiz viņus interesēja vissenākais dzīves posms Visumā, kas pazīstams kā inflācijas laikmets. Tiek uzskatīts, ka tad 10-35 sekundēs telpas tilpums palielinājās vismaz 1030 reizes. Šī procesa sākumu mūsdienu kosmoloģijā uzskata par lielo sprādzienu.
"Mūsu zināšanas par šo paplašināšanos aprobežojas ar to, ko mēs varam izdomāt, novērojot [mūsdienu kosmosu], jo ir saprotams, ka ir mazliet grūti izveidot Visumu laboratorijā," Kembels citēja Space.com teikto. "Viens no potenciālajiem Visuma laboratorijas modeļiem ir paplašināmais KBE, eksotisks ultraloderās vielas stāvoklis, kurā atomu viļņu funkcijas pārklājas un atomi uzvedas kā viens."
Fiziķi ir atdzesējuši vairākus simtus tūkstošus nātrija-23 atomu līdz ļoti zemai temperatūrai, kuras dēļ viņi nonāca BEC stāvoklī. Pēc tam vairākās eksperimentu sērijās šis mākonis izvērsās virsskaņas ātrumā. Piemēram, tikai milisekundē tā apjoms četrkāršojās. Tas, protams, ir tālu no kosmoloģiskās inflācijas līmeņa, taču zinātniekiem ir pamats uzskatīt, ka šie procesi ir līdzīgi.
Pēc kosmologu domām, palēninoties Visuma izplešanās, daļiņas dzima no lauka enerģijas, kas radīja inflāciju. Līdzīgi šim procesam, palēninoties KBE mākoņa paplašināšanai, tajā dzima dažādas struktūras, ieskaitot virpuļus un īpašus vienviļņus, tā sauktos solitonus. Jaundzimušo daļiņu mijiedarbības laikā jaunajā Visumā tika atbrīvota tajās uzkrātā enerģija, kas izraisīja vielas sildīšanu (temperatūra pieauga līdz milzīgām vērtībām). Aptuveni tas pats tika novērots BEC struktūru mijiedarbībā.
“Es patiesībā biju pārsteigts, cik labi mūsu teorētiskie aprēķini saskanēja ar laboratorijā redzēto un cik labi tie strādāja,” atzīst Kempbela.
Nākotnē autori plāno sīkāk izpētīt sarežģītās mijiedarbības KBE mākonī, meklējot jaunus efektus, kuru kosmoloģiskos analogus vēlāk var atrast astronomiskos novērojumos.
Reklāmas video:
"Labākā daļa ir tā, ka, pateicoties šiem rezultātiem, mēs tagad zinām, kā plānot turpmākos eksperimentus, lai iegūtu dažādus efektus, kurus mēs ceram redzēt," saka Campbell.