Eksperimen telah menghasilkan analog Big Bang di makmal. Untuk melakukan ini, mereka menggunakan keadaan jirim kuantum eksotik yang dikenali sebagai kondensat Bose-Einstein (BEC). Pencapaian itu dijelaskan dalam makalah ilmiah yang diterbitkan dalam jurnal Physical Review X oleh kumpulan yang diketuai oleh Gretchen Campbell dari University of Maryland di Amerika Syarikat.
"Vesti. Nauka" (nauka.vesti.ru) bercakap secara terperinci mengenai sifat KBE. Keadaan ini dapat diperoleh dengan menyejukkan zat ke suhu yang berbeza dengan pecahan darjah yang boleh diabaikan dari sifar mutlak (-273 ° C). Ia biasanya digunakan untuk mempelajari fizik kuantum. Walau bagaimanapun, kadang-kadang saintis menggunakan EBE sebagai model untuk proses astrofizik global.
Kali ini mereka tertarik pada tahap awal kehidupan alam semesta, yang dikenal sebagai era inflasi. Dipercayai bahawa kemudian dalam 10-35 saat jumlah ruang meningkat sekurang-kurangnya 1030 kali. Permulaan proses ini dianggap sebagai Big Bang dalam kosmologi moden.
"Pengetahuan kita mengenai pengembangan ini terbatas pada apa yang dapat kita ketahui dengan mengamati [ruang moden], kerana agak sukar untuk membuat alam semesta di makmal," kata Campbell mengutip Space.com. "Salah satu model makmal yang berpotensi di Alam Semesta adalah KBE yang berkembang, keadaan eksotik bahan ultrasold, di mana fungsi gelombang atom bertindih dan atom berperilaku sebagai satu."
Ahli fizik telah menyejukkan beberapa ratus ribu atom natrium-23 ke suhu yang sangat rendah, disebabkan oleh itu mereka memasuki keadaan BEC. Kemudian, dalam beberapa siri eksperimen, awan ini berkembang dengan kelajuan supersonik. Sebagai contoh, hanya dalam satu milisaat, isinya empat kali ganda. Ini tentu saja jauh dari kadar inflasi kosmologi, tetapi para saintis mempunyai alasan untuk mempercayai bahawa proses ini serupa.
Menurut ahli kosmologi, ketika pengembangan Alam Semesta menjadi perlahan, zarah-zarah lahir dari tenaga medan yang menghasilkan inflasi. Begitu juga dengan proses ini, ketika pengembangan awan KBE melambat, berbagai struktur dilahirkan di dalamnya, termasuk pusaran dan gelombang tunggal khas, yang disebut soliton. Semasa interaksi zarah yang baru lahir di Alam Semesta muda, tenaga yang tersimpan di dalamnya dibebaskan, yang menyebabkan pemanasan bahan tersebut (suhu meningkat menjadi nilai yang sangat besar). Kira-kira yang sama diperhatikan dalam interaksi struktur di BEC.
"Saya benar-benar terkejut melihat seberapa baik perhitungan teori kami sesuai dengan apa yang kami lihat di makmal dan seberapa baik ia berjaya," Campbell mengakui.
Pada masa akan datang, penulis merancang untuk mengkaji dengan lebih terperinci interaksi kompleks dalam awan KBE untuk mencari kesan baru, analog kosmologi yang kemudiannya dapat dijumpai dalam pemerhatian astronomi.
Video promosi:
"Bahagian yang terbaik adalah bahawa berkat hasil ini, kami sekarang tahu bagaimana merancang eksperimen masa depan untuk mendapatkan kesan yang berbeza yang kami harap dapat dilihat," kata Campbell.
