Вселенная сегодня


Новости космоса и астрономии



Всемирное координированное время (UTC): Понедельник, 21.08.2017, 01:52

Вселенная Сегодня » 2013 » Сентябрь » 4 » Подобные звуковым волны Большого Взрыва показались в лабораторном моделировании

04.09.2013
Подобные звуковым волны Большого Взрыва показались в лабораторном моделировании
Автор: Elizabeth Howell



Обратно к Большому Взрыву. Предоставлено: Ivo Labbé.

Ультрахолодная вакуумная камера запустила моделирование ранней Вселенной, и пришли кое-какие интересные выводы о том, как среда выглядела вскоре после произошедшего Большого Взрыва.

В особенности, атомы группировались в структуры, подобные космическому микроволновому фону - как полагали, который был эхом интенсивной вспышки, которая образовала начало Вселенной. Ученые нанесли на карту космический микроволновой фон в прогрессивно более высоком разрешении, используя телескопы, но этот эксперимент - первый в своем роде, который показывает, как структура эволюционировала в начале времени, как мы его понимаем.

Теория Большого Взрыва (не путать с популярным телевизионным шоу) предназначена для описания эволюции Вселенной. Хотя многие ученые мужи говорят, что она показывает, как Вселенная  появилась "из ничего", соответствующая космологическая модель, которая описывает теорию, не говорит ничего о том, откуда появилась Вселенная. Вместо этого, она фокусируется на применении двух больших физических моделей (основной относительности и стандартной модели физики частиц). 

Космический микроволновой фон, проще говоря, - это электромагнитное излучение, которое наполняет Вселенную. Ученые полагают, что он показывает эхо времени, когда Вселенная была гораздо меньше, горячее и плотнее, и была заполнена до краев водородной плазмой. Плазма и излучение, окружающее ее, постепенно охладились, поскольку Вселенная становилась больше. В одно время, пылание от плазмы было таким плотным, что Вселенная была непрозрачной, но но прозрачность увеличивалась, поскольку формировались стабильные атомы. Но остатки все еще виднеются в микроволновом диапазоне.


Данные о космическом микроволновом фоне. Предоставлено: НАСА.

Новое исследование использовало ультрахолодные атомы в вакуумной камере в Чикагском Университете. Когда команда охладила эти атомы до миллиардных долей градуса выше абсолютного нуля (который составляет -459.67 градуса Фаренгейта, или -273.15 градусов Цельсия), структуры, которые они увидели, были похожи на космический микроволновой фон.

Быстрым охлаждением 10,000 атомов в эксперименте контролируют, как сильно атомы взаимодействуют друг с другом, они смогли генерировать явление, которое, очень грубо говоря, похоже на то, как движутся звуковые волны в воздухе.

"При этой ультрахолодной температуре, атомы коллективно возбуждаются", заявил Cheng Chin, физик-исследователь в Чикагском Университете, который участвовал в исследовании. Это явление было впервые описано российским физиком Андреем Сахаровым, и известно как акустические колебания (осцилляции) Сахарова.

Так почему эксперимент важен? Он позволяет нам более тесно отслеживать, что происходило после Большого Взрыва.


Атомная плотность выше слева (начало эксперимента), чем через 80 миллисекунд после смоделированного Большого Взрыва. Предоставлено: Chen-Lung Hung.

Космический микроволновой фон - это просто застывший момент времени, и он не эволюционирует, нуждаясь в том, чтобы исследователи копались в лаборатории для вычисления того, что происходит.

"В нашем моделировании мы можем по-настоящему отслеживать всю эволюцию осцилляций Сахарова", сообщил Chen-Lung Hung, который провел исследование, получил свою научную степень Ph.D (кандидат наук, доктор философии) в 2011 году в Чикагском Университете, а теперь и в Калифорнийском Технологическом Институте.

Как Hung, так и Chin планируют провести больше работ с ультрахолодными атомами. Направления будущих исследований могли бы включать вещи, такие как: как работают черные дыры, или как образуются галактики.

Вы можете прочитать опубликованное исследование на сайте журнала Science.

Источник: University of Chicago.


Название прочитанной вами статьи "Подобные звуковым волны Большого Взрыва показались в лабораторном моделировании".

Похожие статьи:
Категория: Астрономические открытия | Просмотров: 1241 | Теги: цезий, волны, акустические колебания Сахарова, космический микроволновой фон, большой взрыв | Рейтинг: 0.0/0
Читайте также:
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]