يحاكي العلماء نهاية الكون

قام الباحثون في جامعة ماريلاند بمحاكاة نهاية الكون ، والمعروفة أيضًا باسم "Big Crunch". قام المهندس الكهربائي إيغور سموليانينوف من جامعة ميريلاند ، بالتعاون مع زملائه Ehren Hwang و Evgenii Narimanov ، بنشر بحث حول هذا Big Crunch الأخير تجربة. ظهرت على موقع arXiv للفيزياء قبل الطباعة في 20 يوليو 2011.

يجلس The Big Crunch على طول الطريق من Big Bang على استمرارية الفضاء. الانفجار الكبير هو نظرية لكيفية بدء الكون. إنه يفترض أن المسألة والضوء بدأ كواحد ، ثم انفجر. هذا الانفجار خلق الكون الذي نعرفه اليوم. على النقيض من ذلك ، فإن Big Crunch هي نظرية تفسر كيف يتراجع الكون في نهاية المطاف: يمتد إلى نفسه وينهار إلى ثقب أسود. كان الباحثون في جامعة ماريلاند يحاولون التعرف على هذه النظرية الأخيرة.

الصورة الائتمان: ايجور Smolyaninov / arXiv عبر WIRED

للقيام بذلك ، استخدموا ما يسمى المواد metamaterials - في هذه الحالة ، البلاستيك يسمى polymethyl methacrylate مضمن في شبكة على فيلم الذهب. يمكن للعلماء استخدام مواد مثل هذه لاختبار سلوك الكون بأكمله لأن المعادلات الرياضية المستخدمة لوصف الضوء المتنقل عبر المواد الأولية هي نفسها المعادلات المستخدمة لوصف المكان والزمان. هذا التشابه الرياضي هو ما يسمح للفيزيائيين بالتحقيق في الأسئلة الكونية الكبيرة في بيئة مصغرة.

الصورة الائتمان: ايجور Smolyaninov / arXiv عبر WIRED

ومع ذلك ، في تجربة Big Crunch ، أثار باحثو جامعة UM فجأة الجزيئات المعروفة باسم البلازمونات ذات الشعاع الليزري ، وقاموا بتحويل "العصير" في طريقهم نحو الكون الغنائي الرقيق. ثم ... لم يعد هناك عصير على الإطلاق.

الفيزياء المعنية تتجاوزني قليلاً ، لذلك أدعو الجميع للمساعدة في تحليل ما حدث بالضبط. هذا ما يصفه براندون كيم من WIRED:

وقال سموليانينوف إنه بينما كانت موجات الفوتون والإلكترون التي تدعى البلازمونات تتدفق عبر الذهب ، اتبعوا قواعد الكون ذي البعدين في الفضاء والأخرى. تتدفق من خلال البلاستيك ، اتبعوا قواعد الكون مع بعد واحد من الفضاء واثنين من الوقت.

عندما يتم وضع المواد بشكل عمودي على بعضها البعض ، كما هو الحال في هذه الشبكة ، فإن البعد الزمني يندفع مقابل بُعد الفضاء. مع تحمس بلازمونات شعاع من ضوء الليزر عبر البلاستيك وضرب الذهب ، انتهى الوقت بفعالية. تباعدت البلازمونات عند تلك الحدود ، فارتفعت فوتوناتها في الطاقة وفقًا للتنبؤات.

معقدة بعض الشيء ، لا؟ يبدو أن المكان والزمان تصطدما بشكل عمودي ، حيث قابل البلاستيك الذهب. وألغوا بعضهم البعض ، من خلال مواجهة طريق مسدود. بمعنى آخر ، الكون "توقف".

في دراسات مماثلة في المستقبل ، يقول سموليانينوف ، إنه يأمل أيضًا في العثور على آثار لما يُسمى Hawking Radiation ، وهي ظاهرة كمومية أوجزها ستيفن هوكينج أولاً. إنه نوع من الإشعاع يقال إنه موجود على حافة الثقوب السوداء.