Ексклюзиви
Понеділок, 24 грудня 2007 17:52

Фізики створили лабораторну модель раннього Всесвіту

Фізики з університету Ланкастера провели експеримент, який, на їхню думку, може служити лабораторною моделлю для дослідження ранньої історії Всесвіту.

Вважається, що на ранньому етапі свого існування наш Всесвіт пережив період дуже швидкого (інфляційного) розширення, що зробив помітний вплив на її подальшу структуру. З приводу того, що його викликало, єдиної думки немає.

За однією з версій теорії струн, розширення було викликане зіткненням двох бран. Браною (від мембрана) тут називається гіпотетичний тривимірний об"єкт, що існує в просторі більшої розмірності (подібно до того, як лист паперу з нульовою товщиною був би двовимірним об"єктом в тривимірному просторі). Гіпотеза свідчить, що весь наш Всесвіт знаходиться на одній такий брані. Зіткнення її з іншою браною викликало розширення.

Зіткнення привело також до виникнення безлічі дефектів - струн, якими пронизаний наш простір. В результаті коливань і взаємодії цих струн виникають всі фундаментальні частинки і їхні фундаментальні взаємодії. До цих пір жодної струни, проте, не було виявлено.

Перевірити цю гіпотезу експериментально скрутно, оскільки відтворити зіткнення двох об"єктів масштабу Всесвіту досить складно. Ланкастерські фізики використовували несподівану модель: циліндр розміром 8 на 45 міліметрів, заповнений рідким гелієм-3 (ізотоп гелію, ядро якого містить два протони і нейтрон).

Гелій-3, охолоджений до температури 0,15 градуса вище за абсолютний нуль, стає надтекучою рідиною. У ньому виникають квазічастинки (частинки, що умовно виділяються), здатні без опору переміщатися по рідині. Надтекучий гелій може існувати в двох фазах, умовно званих А і Б. При переході з однієї фази в іншу квазічастинки, проте, можуть мати опір.

За допомогою магнітного поля фізики створили з гелію "бутерброд": тонку смужку фази А між двома розділами фази Б, що були аналогом бран. Дослідники вважають, що аналогія правомірна: поведінка рідкого гелію математично описується приблизно тими ж рівняннями, що і події в ранньому Всесвіті.

Після цього експериментатори прибирали поле, фаза А зникала, "брани" стикалися. Здавалося б, із зникненням фази А квазічастинки повинні були перестати зустрічати опір, проте він продовжувало існувати - значить, щось повинне було його викликати. Дослідники припускають, що викликали його квантовомеханічні дефекти, що виникли при зіткненні, - аналоги струн, що передбачаються теорією.

У інших експертів правомірність моделювання раннього Всесвіту рідким гелієм викликає сильні сумніви. Проте, співпраця фахівців з фізики середовищ, що конденсують, і по теорії струн може виявитися плідною, повідомляє журнал Nature.

Зараз ви читаєте новину «Фізики створили лабораторну модель раннього Всесвіту». Вас також можуть зацікавити свіжі новини України та світу на Gazeta.ua

Коментарі

Залишати коментарі можуть лише авторизовані користувачі

Погода