Një univers në miniaturë tregon se grimcat mund të formohen nga hiçi

Një analog i një universi të vogël në zgjerim është krijuar nga atomet jashtëzakonisht të ftohtë të kaliumit. Mund të përdoret për të na ndihmuar të kuptojmë fenomene kozmike që janë jashtëzakonisht të vështira për t’u zbuluar drejtpërdrejt, të tilla si çifte grimcash që mund të krijohen nga hiçi ndërsa universi zgjerohet.

Markus Oberthaler në Universitetin e Heidelberg në Gjermani dhe kolegët e tij ftohën më shumë se 20,000 atome kaliumi në një vakum, duke përdorur lazer për t’i ngadalësuar ato dhe për të ulur temperaturën e tyre në rreth 60 nanokelvin, ose 60 miliarda e një gradë kelvin mbi zero absolute.

Në këtë temperaturë, atomet formuan një re rreth gjerësisë së një fije floku të njeriut dhe, në vend të ngrirjes, ata u bënë një fazë kuantike, e ngjashme me lëngun e materies, e quajtur kondensat Bose-Einstein. Atomet në këtë fazë mund të kontrollohen duke ndezur dritë mbi to – duke përdorur një projektor të vogël, studiuesit vendosin saktësisht densitetin e atomeve, rregullimin në hapësirë ​​dhe forcat që ushtrojnë mbi njëri-tjetrin.

Duke ndryshuar këto veti, ekipi bëri që atomet të ndiqnin një ekuacion të quajtur metrikë hapësirë-kohë, e cila, në një univers aktual, në shkallë të plotë, përcakton se sa e lakuar është, sa shpejt udhëton drita dhe sa drita duhet të përkulet afër masës shumë të madhe. objektet. Ky është eksperimenti i parë që ka përdorur atome të ftohta për të simuluar një univers të lakuar dhe në zgjerim, thotë Oberthaler.

Kur studiuesit përdorën projektorin e tyre për të bërë atomet të imitonin një univers në zgjerim, atomet lëvizën pikërisht në llojin e modelit të valëzimit që do të pritej nëse çifte grimcash do të shfaqeshin – një fenomen i quajtur prodhimi i çiftit të grimcave. Studiuesit thonë se kjo sugjeron që çiftet e grimcave mund të prodhohen në një univers në zgjerim, si universi ynë.

Alessio Celi në Universitetin Autonom të Barcelonës në Spanjë thotë se eksperimenti i ri është një shesh lojërash shumë i saktë për bashkimin e efekteve kuantike dhe gravitetit. Fizikanët nuk e dinë plotësisht se si kombinohen të dyja në universin ku jetojmë, por eksperimentet me atome ultra të ftohtë mund t’i lejojnë ata të provojnë disa ide dhe mund të frymëzojnë objektiva të reja për vëzhgime në kozmosin tonë shumë më të madh dhe më kompleks, thotë ai.

Stefan Floerchinger në Universitetin e Jenës në Gjermani, i cili ishte pjesë e ekipit hulumtues, thotë se eksperimentet e ardhshme me të njëjtin sistem mund të çojnë në një kuptim më të mirë të vetive kuantike të universit tonë.