Галактики в пробирке

Галактики в пробирке
Галактики в пробирке

Всеобщая теория, объясняющая фундаментальные принципы построения Вселенной, сейчас является самой популярной научной идеей. Для ее проверки создаются специальные модели, позволяющие прибегнуть к изучению  вопроса в лабораторных условиях.

Теория струн – таково второе название всеобщей теории – подразумевает, что все наблюдаемые во Вселенной процессы являются результатом взаимодействия одномерных протяженных объектов, называемых квантовыми струнами.

Согласно этой доктрине даже пространство и время - всего лишь одни из проявлений бесконечного разнообразия форм, способных рождаться от этого взаимодействия.

Преимущества теории струн видны сразу. Она позволяет все события в мире описать при помощи одних и тех же первоисточников. Однако доказательства этой теории пока являются лишь косвенными, и подтверждение им ученым еще предстоит найти.

Читайте также " Космические фейерверки погибших звезд "

Для экспериментального решения сразу в нескольких лабораториях мира создаются компактные модели, получившие название "Галактики в пробирке". В условиях сверхнизких температур физики осуществляют комбинацию из жидкого гелия и магнитных полей, дающую представление о том, как выглядел молодой космос.

Одна из таких научных групп – британские ученые из Университета Ланкастера – смогла с помощью подобной модели доказать одно из "недоказуемых" положений теории струн. Они создали в пробирке ситуацию, подобную той, что предшествовала Большому Взрыву.

Всеобщая теория гласит, что квантовые струны образуют браны (производная от слова "мембрана") – трехмерные объекты, помещенные в многомерное пространство. Столкновение двух бран способно вызвать большой энергетический выброс, ведущий к процессу "раздувания", образующему новую Вселенную.

Именно так, по предположению сторонников теории струн, произошел Большой Взрыв и последовавший за ним рост нашей Вселенной. Оставалось только получить доказательства – взять две браны, каждая из которых по размерам сравнима с Вселенной, заставить их столкнуться и пронаблюдать за тем, что будет происходить.

Однако у этой эксперимента нашелся более простой аналог: английский физики приудмали способ эмулировать подобные процессы в пробирке с жидким гелием. Руководитель проекта Ричард Хейли предложил изучить столкновение бран на примере взаимодействия двух слоев гелия в разном физико-химическом состоянии.

В металлический цилиндр размерами 8 на 45 миллиметров физики поместили изотоп гелия, известный как гелий-3 и состоящий из двух протонов и одного нейтрона. Содержимое было охлаждено до температуры 150 микроКельвинов выше абсолютного нуля. При этой температуре гелий-3 вошел в супержидкое состояние, а образующие его атомы расположились упорядоченно, так что призрачные квазичастицы смогли пролетать насквозь без столкновений.

В полученной структуре быстро установилось "нарушение симметрии" - феномен, который является первообразующим для всех сил в мире, кроме гравитации. Фактически, гелий-3 разделился на два разных состояния вещества, которые экспериментаторы промаркировали как А-фаза и В-фаза.

Манипулируя магнитными полями, ученые разделили содержимое контейнера на трехслойный "бутерброд" – по краям вещество в В-фазе, а между ним прослойка из гелия-3 в А-фазе. Затем, ослабив магнитное поле, физики заставили две части в В-фазе ступить во взаимодействие.

Смотрите фоторепортажи в разделе " Наука и история "

Ричард Хейли говорит, что получившийся результат очень похож на то, как могли бы столкнуться две браны. И хотя гелий сильно отличается от космического вакуума, небольшая математическая корректировка позволит использовать полученные результаты в рамках теории струн.

"Правда.Ру" решила узнать - как можно изучить Вселенную в кабинете? С этим вопросом мы обратились к сотруднику Государственного астрономического института им. Штейнберга, кандидату физико-математических наук Николаю Поташову:

"Именно в кабинете и происходит большая часть работы в сфере астрофизики. Ученые нередко даже не принимают участия в наблюдениях и получении данных – на их плечи ложится работа с уже имеющимися результатами, как с математическими формулами.

Что же касается теории струн, то она полностью на данный момент построена на допущениях и гипотезах, проверка которых экспериментальным путем все еще невозможна. Лишь

Галактики в пробирке
Галактики в пробирке
"Галактики в пробирках" позволяют хоть немного разобраться в том, как же это все работает (или может работать).

Тем не менее данный эксперимент, хоть и знакомит с тем, как взаимодействуют квантовые струны, не является наглядной демонстрацией такого процесса, а всего лишь эмулирует его доступными средствами. Для того чтобы по-настоящему обнаружить струны, ученым требуется зафиксировать гравитационное поле и найти способ его измерения.

Ни один из существующих в настоящее время приборов подобные замеры сделать не может. Остается лишь надеяться, что с такой задачей справится Большой адронный коллайдер, ведь поиск частиц или волн, образующих гравитационную силу, является одним из пунктов в расписании его работы".

Читайте также на " Правде.Ру "

Не забывайте присоединяться к Pravda.Ru во ВКонтакте, Telegram, Одноклассниках, Google+, Facebook, Twitter. Установи "Правду.Ру" на главную страницу "Яндекса". Мы рады новым друзьям!

Жителям ФРГ предлагают избрать канцлером президента РФ. Плакаты с таким призывом появились у Рейхстага перед выборами в бундестаг. Что думают об этом немцы?

Выбор всегда есть: немцы хотят заменить Меркель Путиным
Комментарии
Палестинский Нострадамус предрек США страшную гибель
Итоги выборов в Германии: перемен ждать не стоит
Меркель объяснила, почему не хочет признавать присоединение Крыма к России
На телешоу "Голос" впервые прозвучал русский мат
Штурмгевер Калашникова, или Научите скульптора гуглить
Российский "Триумф" в армии НАТО
"Выкорчевать заразу": Каспаров поставил России условие
Палестинский Нострадамус предрек США страшную гибель
"Выкорчевать заразу": Каспаров поставил России условие
"Выкорчевать заразу": Каспаров поставил России условие
Эксперт разгадал загадку "небывалого товарооборота" Украины и США
В Киеве начали бить за "Слава Украине!"
Русский язык в Татарстане: проблем нет. Или есть?
Русский язык в Татарстане: проблем нет. Или есть?
Победила дружба: Узбекистан метит в лидеры региона
Уфологи предсказывают массовое нашествие НЛО на Землю
Палестинский Нострадамус предрек США страшную гибель
Палестинский Нострадамус предрек США страшную гибель
На телешоу "Голос" впервые прозвучал русский мат
Палестинский Нострадамус предрек США страшную гибель
КНДР пригрозила США неизбежным ядерным ударом