Katsetajad on laboratooriumis Suure Paugu analoogi taasesitanud. Selleks kasutasid nad eksootilist aine kvant olekut, mida tuntakse Bose-Einsteini kondensaadi (BEC) nime all. Saavutust kirjeldatakse teadusaktis, mis avaldati ajakirjas Physical Review X ja mille koostas grupp, mida juhtis USA Marylandi ülikooli Gretchen Campbell.
"Vesti. Nauka" (nauka.vesti.ru) rääkis üksikasjalikult KBE olemusest. Sellise oleku saab aine jahutamisel temperatuurini, mis erineb absoluutsest nullist (-273 ° C) kraadide tühiste murdosade võrra. Seda kasutatakse tavaliselt kvantfüüsika uurimiseks. Kuid mõnikord kasutavad teadlased EBE-d globaalsete astrofüüsikaliste protsesside mudelina.
Seekord huvitas neid universumi elu varasim etapp, mida tuntakse inflatsiooni ajastuna. Arvatakse, et siis 10-35 sekundiga suurenes ruumi maht vähemalt 1030 korda. Selle protsessi algust peetakse tänapäevases kosmoloogias suureks pauguks.
"Meie teadmised sellest laienemisest on piiratud sellega, mida saame välja mõelda [tänapäevast kosmoseteekonda] jälgides, kuna on arusaadavalt pisut keeruline laboris universumit luua," tsiteeris Campbell Space.comi ütlust. "Universumi üheks potentsiaalseks laboratoorseks mudeliks on laienev BEC - ülikõrge aine eksootiline seisund, kus aatomite lainefunktsioonid kattuvad ja aatomid käituvad ühena."
Füüsikud on jahutanud mitusada tuhat naatrium-23 aatomit ülimadala temperatuurini, mille tõttu nad läksid BEC-i olekusse. Seejärel laienes see pilv mitmetes katseseeriates ülehelikiirusel. Näiteks vaid millisekundi jooksul neljakordistus selle maht. See pole muidugi kosmoloogilise inflatsiooni määrast kaugel, kuid teadlastel on põhjust arvata, et need protsessid on sarnased.
Kosmoloogide sõnul sündisid Universumi laienemise aeglustumisel osakesed välja energiast, mis tekitas inflatsiooni. Sarnaselt sellele protsessile, kui KBE pilve laienemine aeglustus, sündisid selles mitmesugused struktuurid, sealhulgas keerised ja spetsiaalsed üksikud lained, nn solitonid. Noores Universumis vastsündinud osakeste vastasmõju käigus vabanes neis salvestatud energia, mis viis aine kuumutamiseni (temperatuur tõusis tohutute väärtusteni). Ligikaudu sama täheldati BEC-i struktuuride interaktsioonis.
"Olin tegelikult üllatunud, kui hästi meie teoreetilised arvutused vastasid laboris nähtule ja kui hästi see välja töötas," tunnistab Campbell.
Edaspidi plaanivad autorid üksikasjalikumalt uurida KBE pilves keerukaid interaktsioone, otsides uusi efekte, mille kosmoloogilisi analooge võib hiljem leida astronoomilistest vaatlustest.
Reklaamvideo:
"Parim külg on see, et tänu nendele tulemustele teame nüüd, kuidas kavandada tulevasi katseid, et saada erinevaid efekte, mida loodame näha," ütleb Campbell.
