Một buồng chân không cực đoan chạy mô phỏng vũ trụ sơ khai và đưa ra một số phát hiện thú vị về cách môi trường trông ngay sau khi Vụ nổ lớn xảy ra.
Cụ thể, các nguyên tử tập hợp thành các mô hình tương tự như nền vi sóng vũ trụ - được cho là tiếng vang của vụ nổ dữ dội hình thành nên sự khởi đầu của vũ trụ. Các nhà khoa học đã lập bản đồ CMB ở độ phân giải cao hơn bằng cách sử dụng một số kính thiên văn, nhưng thí nghiệm này là lần đầu tiên cho thấy cấu trúc phát triển như thế nào khi chúng ta hiểu về nó.
Giả thuyết Big Bang (không bị nhầm lẫn với chương trình truyền hình nổi tiếng) nhằm mô tả sự tiến hóa của vũ trụ. Trong khi nhiều chuyên gia nói rằng nó cho thấy vũ trụ đến từ thế nào, thì mô hình vũ trụ phù hợp mô tả lý thuyết này không nói gì về việc vũ trụ đến từ đâu. Thay vào đó, nó tập trung vào việc áp dụng hai mô hình vật lý lớn (thuyết tương đối rộng và mô hình chuẩn của vật lý hạt). Tìm hiểu thêm về Big Bang ở đây.
CMB, nói một cách đơn giản hơn, bức xạ điện từ lấp đầy Vũ trụ. Các nhà khoa học tin rằng nó cho thấy tiếng vang của thời đại khi Vũ trụ nhỏ hơn, nóng hơn và đặc hơn, và được lấp đầy bởi vành bằng plasma plasma. Plasma và bức xạ xung quanh nó dần nguội đi khi Vũ trụ ngày càng lớn hơn. (Thông tin thêm về CMB có ở đây.) Tại một thời điểm, ánh sáng từ plasma dày đặc đến mức Vũ trụ mờ đục, nhưng độ trong suốt tăng lên khi các nguyên tử ổn định hình thành. Nhưng thức ăn thừa vẫn có thể nhìn thấy trong phạm vi vi sóng.
Nghiên cứu mới đã sử dụng các nguyên tử xê-ri ultracold trong buồng chân không tại Đại học Chicago. Khi nhóm nghiên cứu làm lạnh các nguyên tử này đến một phần tỷ độ trên độ không tuyệt đối (là -459,67 độ F, hoặc -273,15 độ C), các cấu trúc mà họ nhìn thấy có vẻ rất giống với CMB.
Bằng cách dập tắt 10.000 nguyên tử trong thí nghiệm để kiểm soát mức độ mạnh mẽ của các nguyên tử tương tác với nhau, chúng có thể tạo ra một hiện tượng, nói một cách đại khái, tương tự như cách sóng âm di chuyển trong không khí.
Ở nhiệt độ cực đoan này, các nguyên tử bị kích thích tập thể, ông nói, Chin Chin, một nhà nghiên cứu vật lý tại Đại học Chicago, người đã tham gia nghiên cứu. Hiện tượng này lần đầu tiên được mô tả bởi nhà vật lý người Nga Andrei Sakharov, và được gọi là dao động âm Sakharov.
Vậy tại sao thí nghiệm lại quan trọng? Nó cho phép chúng tôi theo dõi chặt chẽ hơn những gì đã xảy ra sau Vụ nổ lớn.
CMB chỉ đơn giản là một khoảnh khắc đóng băng của thời gian và không phát triển, đòi hỏi các nhà nghiên cứu phải đi sâu vào phòng thí nghiệm để tìm hiểu những gì đang xảy ra.
Trong mô phỏng của chúng tôi, chúng tôi thực sự có thể theo dõi toàn bộ sự phát triển của dao động Sakharov, ông Chen-Lung Hung, người đứng đầu nghiên cứu, đã nhận được bằng tiến sĩ. vào năm 2011 tại Đại học Chicago, và hiện tại Học viện Công nghệ California.
Cả Hùng và Chin đều có kế hoạch làm nhiều công việc hơn với các nguyên tử ultracold. Các hướng nghiên cứu trong tương lai có thể bao gồm những thứ như cách các lỗ đen hoạt động hoặc cách các thiên hà được hình thành.
Bạn có thể đọc nghiên cứu được công bố trực tuyến trên Khoa họcTrang web của.
Nguồn: Đại học Chicago
