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科学家们发现新物态?研究显示它可用来模拟宇宙膨胀

 gaoge5626 2018-08-01
从最初探索宇宙以来,我们对于它的了解已经越来越深入,在很多方面也取得了越来越多的成就。但我们在研究的道路上仍面临着很多难题,其中之一就是它在不断地膨胀,要全面地分析宇宙,我们肯定要对这种膨胀现象进行研究。宇宙的直径约为10万光年,即使我们以光的速度穿越宇宙,也需要10万年的时间。所以在实验室对这种现象进行模拟是最好的选择,但问题在于如何找到一个合适的模型对其进行操作。近日,外国一所高校中部分研究人员的一个发现或许能够解决这个问题。
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他们表示有种物态的快速膨胀和宇宙膨胀之间存在着某些相似之处,该物态的简称为BEC。两者之间的相似具体表现为对于声子来讲,这种物态是真空的;而对于光子来说,宇宙也是真空的。眼光敏锐的科学家们马上发现了问题,那么可不可以用将BEC系统运用在实验室中对宇宙膨胀进行模拟呢?
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为了解决这个问题,这些研究人员们利用钠原子做了一系列实验。首先他们利用降温技术,使其达到BEC状态,接下来用激光将它限制在环形的低势垒区。通过在不到一秒的时间内将该环形势阱的直径以极快的速度扩大至10000倍,导致了约束在内的物态以超声速进行膨胀,最后将扩散前后的BEC做成像工作。由此科研人员们得到了一系列图像和数据,对这些研究结果,他们进行了严谨细致的分析,希望能对研究宇宙膨胀的建模工作做出更多贡献,只有成功建模,下一步的研究才会更顺利。
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结果显示哈勃摩擦的部分理论和该试验中的某些现象呈现出相似性,除此之外还有一个发现使人振奋。很多人或许不知道,天文学中有一个奇特的现象,那就是当我们靠近波源时,会发现波长变短了;而远离波源时,则发现波长会边长。通过实验科研人员发现在BEC中,声子波长在扩散时会增长,这与上述现象也具有一致性。这些相似之处使得利用BEC系统建立膨胀模型更具有科学依据。
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对于宇宙的研究,我们面前的道路还很长很长,并且就我们现有的技术水平而言,我们还有非常多难以突破的问题要去解决。这就需要各国科学家们的共同努力,在成功之前,我们将面临很多次失败,但这只会让我们脚下的路更加坚实。

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