Strokovnjaki so v laboratoriju reproducirali analog velikega poka. Za to so uporabili eksotično kvantno stanje snovi, znano kot Bose-Einsteinov kondenzat (BEC). Dosežek je opisal v znanstvenem prispevku, ki ga je v reviji Physical Review X objavila skupina, ki jo je vodila Gretchen Campbell z univerze v Marylandu v ZDA.
"Vesti. Nauka" (nauka.vesti.ru) je podrobno spregovoril o naravi KBE. To stanje lahko dobimo s hlajenjem snovi na temperature, ki se razlikujejo po zanemarljivih deležih stopinje od absolutne ničle (-273 ° C). Običajno se uporablja za proučevanje kvantne fizike. Vendar včasih znanstveniki uporabljajo EBE kot model za globalne astrofizične procese.
Tokrat jih je zanimala najzgodnejša faza v življenju vesolja, znana kot doba inflacije. Menijo, da se je nato v 10-35 sekundah prostornina povečala vsaj 1030-krat. Začetek tega procesa se v sodobni kozmologiji šteje za velik pokop.
"Naše znanje o tej širitvi je omejeno na tisto, kar lahko ugotovimo z opazovanjem [sodobnega prostora], saj je razumljivo, da je težko ustvariti vesolje v laboratoriju," je Campbell citiral Space.com. "Eden od potencialnih laboratorijskih modelov vesolja je rastoči BEC, eksotično stanje ultra hladne snovi, kjer se valovne funkcije atomov prekrivajo in atomi delujejo kot eno."
Fiziki so ohladili nekaj sto tisoč atomov natrija-23 do ultra nizke temperature, zaradi katere so prešli v stanje BEC. Nato se je v več seriji poskusov ta oblak razširil z nadzvočno hitrostjo. Na primer v samo milisekundi se je njegova glasnost štirikrat povečala. To seveda še zdaleč ni stopnja kozmološke inflacije, vendar imajo znanstveniki razlog za prepričanje, da so ti procesi podobni.
Po mnenju kozmologov se je upočasnilo širjenje Vesolja, zato so se delci energije rodili iz energije polja, ki je ustvarilo inflacijo. Podobno kot pri upočasnjevanju širjenja oblaka KBE so se v njem rojevale različne strukture, vključno z vrtinci in posebnimi enojnimi valovi, tako imenovani solitoni. Med interakcijo novorojenih delcev v mladem vesolju se je sproščala shranjena energija v njih, kar je povzročilo segrevanje snovi (temperatura se je dvignila na ogromne vrednosti). Približno enako je bilo opaziti pri interakciji struktur v BEC.
"Bil sem pravzaprav presenečen nad tem, kako dobro se naši teoretični izračuni ujemajo s tistim, kar smo videli v laboratoriju in kako dobro se je izšlo," priznava Campbell.
V prihodnosti nameravata avtorja podrobneje preučiti zapletene interakcije v oblaku KBE v iskanju novih učinkov, katerih kozmološki analogi bodo kasneje lahko našli v astronomskih opazovanjih.
Promocijski video:
"Najboljši del je, da zahvaljujoč tem rezultatom zdaj znamo oblikovati prihodnje poskuse, da bi dobili različne učinke, za katere upamo, da bodo videti," pravi Campbell.