科學家盒子中重現(xiàn)宇宙大爆炸 或揭時間方向之迷_第1頁
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文檔簡介

1、.科學家盒子中重現(xiàn)宇宙大爆炸 或揭時間方向之迷據(jù)?連線?雜志報道，美國馬里蘭大學University of Maryland的工作臺上靜置著首個大爆炸臺式模型。但無需驚慌，這個20微米的裝置只是為了模擬宇宙大爆炸中時間和光的行為，而非模擬爆炸本身?；蛟S將來某一天，該裝置可以幫助解釋為什么時間只往一個方向前進。物理學家伊戈爾-斯莫利亞尼諾在提交給?物理評論快報?的論文中描繪了這一模型，他說，“我們已經(jīng)按照簡單的實驗幾何原理完成了時空擴展方式的重建。斯莫利亞尼諾和余菊紅音譯都是馬里蘭大學的電氣工程師，他們使用被稱為“異向介質(zhì)metamaterials的外來物質(zhì)制作了宇宙大爆炸的模型，這種不尋常的材

2、料通過使用不同的材料交替片來扭曲光線。研究人員建議利用異向介質(zhì)像隱形斗篷那樣彎曲物體周圍的光，把一種物體假裝成另外一種，并且可建立一個完美的透鏡。幾年前，物理學家認識到，異向介質(zhì)也可以模擬天文現(xiàn)象，如行星繞恒星，光線被黑洞捕獲等。在實驗室建立一個玩具一樣的宇宙，來幫助物理學家運行本來在空間和時間中不可能完成的實驗。使用斯莫利亞尼諾的裝置，研究人員可以研究物理學中長期存在的問題，即時間中的熱力學箭頭問題。無論時間向前或向后運行，大多數(shù)物理定律都能正常應用，但熱力學第二定律除外。它決定了雖時間增加，無序性會加強。這就是為什么人們不能年齡倒退。另一個例外是 “時間的宇宙箭頭，該箭頭從大爆炸指向宇宙膨

3、脹的方向，其可能與熱力學箭頭相連，指向宇宙最終的熱寂。但有朝一日假如宇宙在“大坍縮中崩潰，該箭頭方向也可能逆轉(zhuǎn)。研究人員曾說，“雖然人們普遍認為統(tǒng)計的和宇宙學的時間箭頭相連，但是我們不能重演宇宙大爆炸也無法在實驗中證明這種關系。但是假如用異向介質(zhì)大爆炸的實驗臺，那么這一驗證就可以進展。為了建立臺式大爆炸裝置，研究人員使用了丙烯酸和黃金，將激光打在黃金之上，激發(fā)出被稱為等離子的自由電子波。等離子通過異向介質(zhì)的平面途徑與大規(guī)模粒子通過閔可夫斯基空間的平面途徑的數(shù)學描繪一致，其中都包含了空間和時間的維度。因此，異向介質(zhì)大爆炸模型中光的途徑代表了一個粒子處于空間和時間之中的壽命，這就是物理學家稱之為“世界限的東西。當研究人員用綠色激光照射異向介質(zhì)之時，他們看到一個單粒子擴展為等離子體三角，這樣一來，“玩具大爆炸模型就擴展了“世界限的宇宙意義。由于異向介質(zhì)是不完善的，光線在傳播過程中互相作用互相扭曲。斯莫利亞尼諾說，這也就是熵的

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