초저온 진공 챔버는 초기 우주의 시뮬레이션을 실행했으며 빅뱅이 발생한 직후 환경이 어떻게 보이는지에 대한 흥미로운 결과를 도출했습니다.
구체적으로, 원자들은 우주 마이크로파 배경과 유사한 패턴으로 군집화되었다. 우주의 시작을 형성 한 강렬한 파열의 반향으로 여겨진다. 과학자들은 몇 개의 망원경을 사용하여 CMB를 점진적으로 더 높은 해상도로 매핑했지만,이 실험은 처음에 구조가 우리가 이해함에 따라 어떻게 진화했는지를 보여주는 최초의 실험입니다.
빅뱅 이론 (인기있는 TV 쇼와 혼동하지 말 것)은 우주의 진화를 설명하기위한 것입니다. 많은 전문가들은 우주가 "무에서 나온 것"을 보여 주지만, 이론을 설명하는 일치 우주 론적 모델은 우주가 어디에서 왔는지는 전혀 말하지 않습니다. 대신, 두 가지 큰 물리학 모델 (일반 상대성 이론 및 입자 물리학의 표준 모델)을 적용하는 데 중점을 둡니다. 빅뱅에 대한 자세한 내용은 여기를 참조하십시오.
더 간단히 말하면 CMB는 우주를 채우는 전자기 방사선입니다. 과학자들은 그것이 우주가 훨씬 작고, 뜨겁고 밀도가 높으며 수소 플라즈마로 가득 찬 때의 메아리를 보여줍니다. 우주가 커짐에 따라 그것을 둘러싼 플라즈마와 방사선은 점차 냉각되었다. (CMB에 대한 자세한 내용은 여기에 있습니다.) 한 번에 플라즈마의 빛이 너무 짙어서 우주는 불투명했지만 안정적인 원자가 형성됨에 따라 투명도가 증가했습니다. 그러나 남은 부분은 여전히 마이크로파 범위에서 볼 수 있습니다.
새로운 연구는 시카고 대학의 진공 챔버에서 초저온 세슘 원자를 사용했습니다. 연구팀은이 원자들을 절대 영도 (섭씨 -459.67도 또는 섭씨 -273.15도)보다 10 억 분의 1도까지 식 혔을 때 그들이 본 구조는 CMB와 매우 유사하게 보였다.
실험에서 원자가 서로 얼마나 강하게 상호 작용 하는지를 제어하기 위해 10,000 개의 원자를 켄칭함으로써, 음파가 공기 중에서 어떻게 움직이는가와 비슷한 현상을 만들 수있었습니다.
시카고 대학 (University of Chicago)의 물리 연구원 인 Chin 친 (Cheng Chin)은“이 극저온에서 원자들은 집합 적으로 흥분하게된다”고 말했다. 이 현상은 러시아 물리학 자 Andrei Sakharov가 처음 설명했으며 Sakharov 음향 진동으로 알려져 있습니다.
실험이 왜 중요한가요? 빅뱅 이후에 발생한 일을보다 면밀히 추적 할 수 있습니다.
CMB는 단순히 얼어 붙은 순간이며 진화하지 않으며, 연구원들이 무슨 일이 일어나고 있는지 연구하기 위해 실험실을 조사해야합니다.
"우리의 시뮬레이션에서 우리는 실제로 사카 로프 진동의 전체 진화를 모니터링 할 수있다"고 연구를 이끈 Chen-Lung Hung은 박사 학위를 받았다. 2011 년 시카고 대학교에서 현재 캘리포니아 공과 대학에 있습니다.
Hung과 Chin은 초저온 원자로 더 많은 일을 할 계획이다. 향후 연구 방향에는 블랙홀의 작동 방식 또는 은하 형성과 같은 것들이 포함될 수 있습니다.
온라인에서 출판 된 연구를 읽을 수 있습니다 과학의 웹 사이트.
출처 : 시카고 대학교
