فیزیکدانان با شبیهسازی کیهان اولیه در ابرشاره هلیوم، دریچهای تازه به سوی درک خلقت گشودهاند. این دستاورد، امکان مطالعهی پدیدههای کیهانی مانند سیاهچالهها و حتی بیگبنگ را فراهم میکند.
دانشمندان دانشگاه بریتیش کلمبیا (UBC) با استفاده از ابرشاره هلیوم-۴، مدلی برای شبیهسازی پدیده شوانگر و خلق ماده از هیچ ارائه دادهاند. این مدل، به جای خلاء از لایهای نازک از ابرشاره هلیوم و به جای میدان الکتریکی قوی، از جریان این ابرشاره استفاده میکند. دکتر فیلیپ استمپ، از محققان این پروژه، ابرشاره هلیوم-۴ را مادهای شگفتانگیز میداند که در ضخامت چند لایه اتمی، به راحتی تا دمای نزدیک به صفر مطلق سرد میشود و حالت خلاء بدون اصطکاک ایجاد میکند.
- منظومههای ستارهای پنهان در کهکشان راه شیری میتوانند اسرار ماده تاریک را آشکار کنند
- راز حیات فاش شد: زمین اولیه، چگونه به سیارهای زنده تبدیل شد؟
- سیاره مشتری کوچکتر و فشردهتر از آن چیزی است که تصور میکردیم
شبیهسازی کیهان با ابرشاره هلیوم
در این آزمایش، به جای جفت الکترون-پوزیترون، جفتهای گردابه/ضد گردابه که در جهت مخالف یکدیگر میچرخند، خودبهخود در ابرشاره هلیوم ظاهر میشوند. این پدیده، مشابه پدیده شوانگر است که در آن جفت ذره-ضد ذره در خلاء و تحت میدان الکتریکی بسیار قوی ایجاد میشود.
نگاهی به پدیده تونلزنی خلاء
تونلزنی خلاء فرآیندی مهم در مکانیک کوانتومی و نظریه میدانهای کوانتومی است. خلاء در این نظریهها خالی نیست، بلکه مملو از میدانهای نوسانی است که منجر به ظهور و ناپدید شدن ذرات مجازی میشود. دکتر استمپ معتقد است که فیلم هلیوم-۴ میتواند مشابه خوبی برای پدیدههای کیهانی مانند خلاء در اعماق فضا، سیاهچالههای کوانتومی و حتی آغاز جهان باشد. این پدیدهها به دلیل محدودیتهای فنی، قابل بررسی مستقیم نیستند.
اهمیت مطالعه ابرشارهها
دکتر استمپ تأکید میکند که اهمیت این تحقیق، نه فقط در شبیهسازی کیهان، بلکه در درک بهتر ابرشارهها و گذار فاز در سیستمهای دوبعدی نهفته است. برخلاف پدیدههای کیهانی، ابرشارهها سیستمهای فیزیکی واقعی هستند که امکان آزمایش مستقیم روی آنها وجود دارد.
محققان برای توسعه این نظریه، به پیشرفتهای ریاضی قابل توجهی نیاز داشتند. برای مثال، جرم گردابهها در مطالعات پیشین ثابت فرض میشد، اما دکتر استمپ و همکارش، مایکل دسروچرز، نشان دادند که این جرم با حرکت گردابهها تغییر میکند و درک ما را از گردابهها در مایعات و کیهان اولیه دگرگون میسازد. دسروچرز میگوید: «درک چگونگی و چرایی تغییر جرم گردابهها و تأثیر آن بر فرآیندهای تونلزنی کوانتومی که در فیزیک، شیمی و زیستشناسی فراگیر هستند، هیجانانگیز است.»
گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 






