Prima pagină D:News

Un superfluid bizar poate explica existenţa Universului actual

Alexandru Voiculescu 01.20.2019 | ● Vizualizări: 729
Credit: 123RF     + zoom
Galerie foto (1)

Savanţii au găsit o cale de a studia în laborator un fel de defect care ar fi dus la un dezechilibru la începutul Universului. Într-o nouă lucrare, publicată pe 16 ianuarie în jurnalul Nature Communications, cercetătorii au arătat că pot folosi heliu foarte rece pentru a modela aceste prime momente ale existenţei, altfel spus, de a reconstitui un posibil set de condiţii care au existat imediat după Big Bang.

În primul moment al existenţei Universului, totul era fierbinte, dens şi în echilibru. Nu existau particule aşa cum le înţelegem acum, nici stele şi nici vid. Spaţiul era umplut cu un fel de materie omogenă, fără formă şi comprimată. Apoi, toată această stabilitate monotonă a dispărut. Materia a câştigat în faţa antimateriei şi de atunci a dominat tot spaţiul cosmic. Norii acestei materii s-au coagulat în stele, care s-au organizat în galaxii, scrie Live Science.

Un element important în Univers este principiul echilibrului, numit de fizicieni „simetrii”. Dar câteodată, aceste simetrii se rup, aşa cum şi materia a câştigat în faţa antimateriei la începutul Universului. Particulele fundamentale au apărut şi au început să interacţioneze între ele cu ajutorul forţelor fundamentale.

„Dacă plecăm de la premiza că Big Bangul a existat, înseamnă că Universul a trecut prin tranziţii de rupere a simetriei”, a precizat Jere Mäkinen, autorul principal al studiului de la Universitatea Aalto din Finlanda. Echipa de cercetători condusă de acesta s-a folosit de ceva numit „defect topologic” ca fiind cauza pentru ruperea simetriei. Defectele topologice sunt locuri în care apare o lipsă de uniformitate într-un câmp de altfel uniform. Acestea creează apoi o reacţie în val, ducând la o tulburare generală. Pot avea loc în urma intervenţiilor exterioare sau într-un mod misterios, aşa cum suspectează savanţii că s-a întâmplat la începutul Universului.



Pentru a studia acest fenomen, multe echipe de cercetători au creat diferite feluri de defecte în câmpurile magnetice ale gazelor reci şi ale superconductorilor, în condiţii de laborator. Dar defectele au apărut în mod individual. Multe teorii care folosesc defectele topologice pentru a explica originea Universului actual implică defecte „compuse”, mai multe defecte individuale care lucrează împreună.

Experimentul poate arunca o nouă lumină asupra Big Bangului

Mäkinen şi echipa sa au elaborat un experiment cu heliu lichid răcit la temperatura de aproape zero absolut pe care l-au îndesat în spaţii extrem de mici. În întunericul acestor cutii, au apărut vortexuri cuantice, un tip de defect topologic despre care se crede că a existat la începutul existenţei Universului.

Apoi, cercetătorii au schimbat condiţiile heliului, făcând ca acesta să treacă printr-o serie de tranziţii de fază între două tipuri diferite de superfluide (fluide fără vâscozitate), seria putând duce la ruperea simetriilor.

Chiar şi după ce heliul superfluid a trecut prin tranziţii de fază, vortexurile au rămas, protejate de pereţi de stringuri (alt defect topologic). Împreună, vortexurile şi pereţii au format defecte topologice compuse şi au supravieţuit tranziţiilor de fază. În acest mod, obiectele au arătat defectele pe care unele teorii le indică la începutul Universului.

Nu înseamnă totuşi că savanţii au găsit o modalitate de a arăta cum s-a petrecut ruperea simetriei la Big Bang, ci au folosit un element teoretic (defectele topologice) în condiţii de laborator în încercarea de a reconstitui posibilele condiţii din primele clipe ale existenţei Universului.

Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole:

De unde vine numele de Big Bang, fenomenul prin care a fost creat Universul?

Noi informaţii dezvăluie modul în care au fost create elementele grele după Big Bang

Noi dovezi confirmă faptul că Universul NU s-a format în urma Big Bang-ului

Un grup de fizicieni susţine că de partea cealaltă a Big Bang-ului se află un Univers compus din anti-materie

ASCULTĂ CE GÂNDEȘTI