Фото: cosmobranche.free.fr
Столкновение бран
Группа физиков из университета Ланкастера создала лабораторную модель для изучения ранней истории Вселенной, сообщает журнал Nature.
Ученые полагают, что на раннем этапе своего существования наша Вселенная пережила период очень быстрого расширения, что и повлияло на ее дальнейшую структуру. По одной из версий теории струн, расширение было вызвано столкновением двух бран - гипотетическими трехмерными объектами, которые существуют в пространстве большей размерности.
И согласно данной гипотезе, вся наша Вселенная находится на одной такой бране, и расширение было вызвано столкновением этой браны с другой браной, в результате чего образовалось множество дефектов - струн, которыми пронизано наше пространство. В результате колебаний и взаимодействия этих струн возникают все фундаментальные частицы и их фундаментальные взаимодействия.
Для проверки данной гипотезы физики использовали интересную модель модель: цилиндр размером 8 на 45 миллиметров, заполненный жидким гелием-3 (изотоп гелия, ядро которого содержит два протона и нейтрон).
Следует отметить, что гелий-3, охлажденный до температуры 0,15 градуса выше абсолютного нуля, становится сверхтекучей жидкостью и в нем возникают квазичастицы, способные без сопротивления перемещаться в ней. Сверхтекучий гелий может существовать в двух фазах, условно называемых А и Б. При переходе из одной фазы в другую квазичастицы могут испытывать сопротивление.
При помощи магнитного поля физики создали из гелия своеобразную модель: разместили тонкую полоску фазы А между двумя разделами фазы Б, представлявших собой аналог бран. Исследователи полагают, что поведение жидкого гелия математически описывается примерно теми же уравнениями, что и события в ранней Вселенной.
Физики сообщают, что когда они убирали магнитное поле, то фаза А исчезала, а браны сталкивались. Казалось бы, с исчезновением фазы А квазичастицы должны были перестать встречать сопротивление, однако оно продолжало существовать - значит, что-то должно было его вызывать. По мнению ученых, вызывали его квантовомеханические дефекты, возникшие при столкновении - аналоги предсказываемых теорией струн.