LOADING ...

Các nguyên tử cực lạnh tái tạo vũ trụ mở rộng trong thí nghiệm trên bàn

Ryan F. Mandelbaum Apr 21, 2018. 3 comments

Sự giống nhau kỳ lạ kết hợp những ý tưởng khoa học khác nhau rất lớn theo những cách đôi khi hoàn toàn đáng ngạc nhiên. Một trong những điểm tương đồng này có thể đã cho phép các nhà khoa học tái tạo vũ trụ đang mở rộng trên mặt bàn.

Các nhà nghiên cứu đã hoàn thành kỳ tích của mình bằng cách sử dụng nước ngưng Bose-Einstein, là tập hợp của một số nguyên tử nhất định được giữ ở nhiệt độ gần lạnh nhất có thể. Ngưng tụ Bose-Einstein cho phép các nhà khoa học thấy các hiệu ứng cơ học lượng tử tuổi teen ở quy mô lớn hơn nhiều, và đã được sử dụng để làm rất nhiều vật lý hoang dã. Những nhà khoa học này hy vọng họ có thể sử dụng những điều kỳ quặc của nó để mô hình hóa hành vi của vũ trụ xa xôi.

Gizmodo, tác giả của nghiên cứu, rất khó để kiểm tra các lý thuyết về vũ trụ học, tác giả nghiên cứu của Gretchen Campbell, từ Viện nghiên cứu lượng tử chung của Đại học Maryland, nói với Gizmodo. Có lẽ chúng ta thực sự có thể tìm ra cách để nghiên cứu một số mô hình vũ trụ ở quy mô phòng thí nghiệm.

Tất cả mọi thứ là một sự tương tự trong hệ thống này. Độ chân không của vũ trụ được đại diện bởi khoảng 10.000 nguyên tử natri bị giới hạn trong hình dạng vòng bởi các chùm ánh sáng, được giữ ở mức trên độ không tuyệt đối, nhiệt độ thấp nhất. Tốc độ ánh sáng của vũ trụ được biểu diễn bằng tốc độ âm thanh xuyên qua các nguyên tử. Các hạt của vũ trụ được biểu diễn dưới dạng các phonon, đơn vị năng lượng rung động (âm thanh) nhỏ nhất có thể đi qua các nguyên tử, theo bài báo được công bố hôm qua trên Physical Review X.

Nghe có vẻ hoàn toàn khác nhau, nhưng nó xuất hiện hai hệ thống vũ trụ mở rộng sớm và các nguyên tử siêu lạnh, chịu sự chi phối của một số toán học rất giống nhau. Điều đó có nghĩa là nếu bạn quan sát cách các nguyên tử thay đổi theo thời gian, bạn có thể dự đoán vũ trụ phát triển sớm như thế nào trong cuộc sống của nó. Hai điều được điều chỉnh bởi cùng các phương trình sẽ thay đổi theo cùng một cách.

Các nhà nghiên cứu đã nhanh chóng tăng kích thước của vòng nhanh hơn tốc độ âm thanh, tương tự như cách vũ trụ giãn nở nhanh hơn nhanh hơn tốc độ ánh sáng trong quá trình lạm phát chỉ sau Vụ nổ lớn. Ngưng tụ đã chứng minh một số hành vi tương tự như cách năng lượng có thể đã hành xử trong vũ trụ thổi phồng. Điều đó bao gồm các phonon kéo dài khi ngưng tụ được mở rộng, được gọi là dịch chuyển đỏ, hung và năng lượng của sự giãn nở biến thành nhiễu động rung động gợi nhớ đến các hạt được cho là khi lạm phát kết thúc.

Một lần nữa, đây chỉ là một nỗ lực đầu tiên trong việc đưa ra sự so sánh, vì vậy nó không thể thay thế thực sự tìm đến không gian. Nhưng các nhà khoa học từ lâu đã sử dụng các chất tương tự trong ngưng tụ Bose-Einstein để giải thích những điều kỳ lạ trong vũ trụ. Gần đây, một nhà khoa học đã tái tạo lý thuyết nổi tiếng nhất của Stephen Hawking về

lỗ đen bốc hơi sử dụng nước ngưng Bose-Einstein. Campbell hy vọng sẽ hiểu rõ hơn về những hiệu ứng mà họ đang thấy và thiết kế tốt hơn những thí nghiệm này để nghiên cứu những điều này và những điều kỳ lạ khác có thể xảy ra trong vũ trụ đang mở rộng của chúng ta.

Và những người khác cũng đang xem. Misha Lemeshko, giáo sư trợ lý tại Viện Khoa học và Công nghệ Áo, cho biết, tôi thấy kết quả khá thú vị, vì họ thiết lập một mối liên hệ mới giữa các nhà vũ trụ học, và các nhà vật lý nguyên tử và vật chất cô đọng. Cố gắng giải thích vũ trụ sơ khai về mặt động lực học của các phonon và xoáy trong ngưng tụ Bose-Einstein cung cấp cho chúng ta, các nhà vật lý 'mặt đất', với một bức tranh trực quan tốt đẹp.

Vì vậy, trong khi nó không hoàn toàn giống như thực sự nhìn ra vũ trụ, mô hình vũ trụ rộng lớn bằng cách sử dụng một thí nghiệm trong phòng thí nghiệm có thể là một sự thay thế khai sáng.

[ PRX ]

3 Comments

Other Ryan F. Mandelbaum's posts

Sử dụng 'Máy tính' dựa trên DNA, các nhà khoa học có được căn bậc hai của 900 Sử dụng 'Máy tính' dựa trên DNA, các nhà khoa học có được căn bậc hai của 900

Sử dụng một hệ thống giống như máy tính được tạo ra từ DNA được thiết kế, các nhà khoa học đã tính được căn bậc hai của 900. Các nhà sinh học đã đ...

Bằng chứng toán học 'đáng chú ý' mô tả cách giải quyết vấn đề tính toán dường như không thể Bằng chứng toán học 'đáng chú ý' mô tả cách giải quyết vấn đề tính toán dường như không thể

Bạn vào một cái hang. Ở cuối hành lang tối, bạn bắt gặp một cặp buồng kín. Bên trong mỗi buồng là một phù thủy toàn năng. Lời tiên tri nói rằng v...

Các nhà khoa học đã chế tạo một robot từ 40 lông chim bồ câu và nó bay đẹp Các nhà khoa học đã chế tạo một robot từ 40 lông chim bồ câu và nó bay đẹp

Các nhà khoa học tìm cách hiểu cơ học của chuyến bay chim đã được xây dựng PigeonBot, một robot được làm từ 40 lông chim bồ câu (và một vài thành ...

Hubble đã phát hiện các khối Rogue của Dark Matter chưa? Hubble đã phát hiện các khối Rogue của Dark Matter chưa?

Các nhà khoa học sử dụng Kính thiên văn vũ trụ Hubble đã phát hiện ra bằng chứng về những khối vật chất tối nhỏ làm cong vênh ánh sáng từ các quasar ...

Suggested posts

Các nghiên cứu nghi ngờ về các thiên hà hình elip là cái nôi của cuộc sống thông minh Các nghiên cứu nghi ngờ về các thiên hà hình elip là cái nôi của cuộc sống thông minh

Chúng ta sống trong một thiên hà xoắn ốc, nhưng một trường phái tư tưởng cho thấy các thiên hà hình elip hình bầu dục rất có khả năng lưu trữ các nền...

Khoa học mới nhất về coronavirus: Giảm tỷ lệ tử vong thực sự Khoa học mới nhất về coronavirus: Giảm tỷ lệ tử vong thực sự

Mỗi ngày mang đến những hiểu biết khoa học mới về covid-19 và coronavirus gây ra nó. Dưới đây là một số nghiên cứu và phát triển mới nhất, bao gồm ng...

Kính viễn vọng trên toàn thế giới Đón đài phát thanh bí ẩn đến từ thiên hà của chúng ta Kính viễn vọng trên toàn thế giới Đón đài phát thanh bí ẩn đến từ thiên hà của chúng ta

Các nhà thiên văn học đã phát hiện ra một đợt sóng vô tuyến cực kỳ phát ra từ bên trong thiên hà của chúng ta. Quan sát đáng ngạc nhiên có thể giúp c...

Elon Musk cố gắng ngăn chặn câu hỏi Covid-19 của phóng viên trong cuộc gọi của NASA, nói 'Tiến lên' Elon Musk cố gắng ngăn chặn câu hỏi Covid-19 của phóng viên trong cuộc gọi của NASA, nói 'Tiến lên'

Giám đốc điều hành của SpaceX, Elon Musk, đã cố gắng làm chệch hướng câu hỏi của phóng viên trong cuộc họp báo của NASA ngày hôm qua, nói rằng di chu...

NASA sẽ chọn một trong ba khái niệm tàu ​​đổ bộ phi hành gia cho sứ mệnh mặt trăng năm 2024 NASA sẽ chọn một trong ba khái niệm tàu ​​đổ bộ phi hành gia cho sứ mệnh mặt trăng năm 2024

Khi NASA chuẩn bị đưa con người trở lại Mặt trăng vào năm 2024, cơ quan vũ trụ đã quyết định đi theo con đường riêng, chọn ba công ty Mỹ để phát triể...

Các nhà khí tượng học mô tả 'Mưa đá khổng lồ' từ cơn bão lịch sử ở Argentina Các nhà khí tượng học mô tả 'Mưa đá khổng lồ' từ cơn bão lịch sử ở Argentina

Hai năm trước, một cơn bão dữ dội ở Argentina đã tạo ra những trận mưa đá rộng tới 9 inch, khiến các nhà khí tượng học đề xuất một thuật ngữ hoàn toà...

Không có bằng chứng về tái nhiễm coronavirus, các quan chức Hàn Quốc cho biết Không có bằng chứng về tái nhiễm coronavirus, các quan chức Hàn Quốc cho biết

Một số bệnh nhân covid-19 đã hồi phục, một lần nữa xét nghiệm dương tính với coronavirus có khả năng không bị tái nhiễm. Hôm thứ Năm, các quan chức H...

Ba bộ xương châu Phi được tìm thấy ở Mexico cho thấy sự khủng khiếp của chế độ nô lệ sớm ở thế giới mới Ba bộ xương châu Phi được tìm thấy ở Mexico cho thấy sự khủng khiếp của chế độ nô lệ sớm ở thế giới mới

Ba bộ xương thuộc về các cá nhân châu Phi đã được phát hiện tại một ngôi mộ tập thể ở Mexico City. Họ đại diện cho một số người dân châu Phi đầu tiên...

Các nhà khoa học không từ bỏ Warp Drive Các nhà khoa học không từ bỏ Warp Drive

Đối với hầu hết chúng ta, du hành nhanh hơn tốc độ vũ trụ giới hạn tốc độ ánh sáng, tốc độ ánh sáng là một tưởng tượng khoa học viễn tưởng phá vỡ nền ...

FDA cho phép sử dụng khẩn cấp thuốc thử nghiệm vì các nghiên cứu cho thấy kết quả hỗn hợp trong điều trị Covid-19 FDA cho phép sử dụng khẩn cấp thuốc thử nghiệm vì các nghiên cứu cho thấy kết quả hỗn hợp trong điều trị Covid-19

Một làn sóng kết quả từ các nghiên cứu liên quan đến remdesivir, một loại thuốc kháng vi-rút thử nghiệm đang được sử dụng để điều trị covid-19, đã xu...

Language