خبر کامل
شبیه‌سازی کیهان اولیه در ابرشاره هلیوم: دریچه‌ای به سوی درک خلقت
فیزیکدانان با شبیه‌سازی کیهان اولیه در ابرشاره هلیوم، دریچه‌ای تازه به سوی درک عمیق‌تر از خلقت و پدیده‌های بنیادین جهان گشوده‌اند. این دستاورد علمی بی‌سابقه، امکان مطالعه‌ی پدیده‌های پیچیده‌ای مانند سیاهچاله‌ها، تونل‌زنی خلاء و حتی لحظات اولیه بیگ‌بنگ را فراهم می‌آورد که پیش از این به دلیل محدودیت‌های فنی، قابل بررسی مستقیم نبودند.
شبیه‌سازی کیهان با ابرشاره هلیوم-۴
دانشمندان دانشگاه بریتیش کلمبیا (UBC) با استفاده از ابرشاره هلیوم-۴، مدلی نوآورانه برای شبیه‌سازی پدیده شوانگر و خلق ماده از هیچ ارائه داده‌اند. در این مدل، به جای خلاء از لایه‌ای نازک از ابرشاره هلیوم و به جای میدان الکتریکی قوی، از جریان این ابرشاره استفاده می‌شود.
دکتر فیلیپ استمپ، از محققان برجسته این پروژه، ابرشاره هلیوم-۴ را ماده‌ای شگفت‌انگیز توصیف می‌کند که در ضخامت چند لایه اتمی، به راحتی تا دمای نزدیک به صفر مطلق سرد می‌شود و حالتی از خلاء بدون اصطکاک ایجاد می‌کند.
پدیده شوانگر و گردابه‌های کوانتومی
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 و این شبیه‌سازی راهی برای مطالعه آن‌ها فراهم می‌کند.
اهمیت مطالعه ابرشاره‌ها و پیشرفت‌های ریاضی
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.
مایکل 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.»
درباره هوش‌مصنوعی دست‌اول:
تمامی اخبار دست‌اول توسط دستیار هوش مصنوعی «هوشنگ» پردازش، صحت‌سنجی، خلاصه و بازنویسی شده است. هوشنگ هر روز با داده‌های جدید آموزش داده می‌شود و با نظارت دقیق انسانی و سردبیری دست‌اول در حال بهتر شدن است.
شما می‌توانید از چت‌بات و سایر ابزارهای هوشنگ به صورت رایگان استفاده کنید.
