โดย Mara Johnson-Groh เผยแพร่เมื่อ 02 เมษายน 2021
แสดงสล็อตแตกง่ายที่นี่หนึ่งในกลุ่มหนาแน่นของ inflatons ที่เกิดขึ้นในช่วงอัตราเงินเฟ้อของบิ๊กแบงในจักรวาลทารก (เครดิตภาพ: เจนส์ นีเมเยอร์/มหาวิทยาลัยเกิททิงเกน)การจําลองความละเอียดสูงพิเศษของชิ้นเล็ก ๆ ของจักรวาล – เล็กกว่าโปรตอนล้านเท่า – ได้เปิดเผยโครงสร้างแรกๆ ที่เคยมีอยู่ และโครงสร้างที่หนาแน่นเหล่านี้ก็แปลก
ล้านล้านแรกของวินาทีหลังจากบิ๊กแบงจักรวาลเป็นสถานที่ร้อนซุปสถานที่ร้อนกว่าล้านล้านองศา
แม้ว่านักวิทยาศาสตร์จะไม่สามารถสังเกตช่วงเวลานี้ได้โดยตรง แต่พวกเขาสามารถสร้างมันขึ้นมาใหม่ได้โดยใช้การจําลองคอมพิวเตอร์ที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานสูง การจําลองใหม่ที่มีรายละเอียดมากขึ้นกว่าเดิมแสดงให้เห็นว่าในกรณีแรกเหล่านี้แรงโน้มถ่วงทําให้เกิดอนุภาคควอนตัมที่เรียกว่า inflatons ก้อนด้วยกัน ผลที่แสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกว่าก้อนเหล่านี้ก่อตัวเป็นโครงสร้างที่ซับซ้อนและหนาแน่นซึ่งมีน้ําหนักระหว่างไม่กี่กรัมถึง 20 กิโลกรัมซึ่งหนักกว่าตราไปรษณียากรแต่เบากว่าบูลด็อกซึ่งบรรจุลงในช่องว่างที่เล็กกว่าอนุภาคมูลฐาน
ที่เกี่ยวข้อง: จากบิ๊กแบงถึงปัจจุบัน: ภาพรวมของจักรวาลของเราผ่านกาลเวลาการจําลองเป็นคนแรกที่แสดงรายละเอียดเพียงพอที่นักวิทยาศาสตร์สามารถถอดรหัสช่วงของขนาดและรูปร่างของโครงสร้างทารกเหล่านี้ นอกจากนี้ผลลัพธ์ยังตรงกับแบบจําลองทางทฤษฎีที่เรียบง่ายที่มีอายุเกือบ 40 ปีการศึกษาริชาร์ดอีสต์เธอร์ผู้ร่วมเขียนบทปริญญาฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยโอ๊คแลนด์กล่าว
”เรากําลังค้นพบช่วงที่ซับซ้อนอย่างไม่น่าเชื่อนี้ในจักรวาลยุคแรก ๆ ซึ่งเพิ่งเริ่มเข้าใจอย่างถูกต้อง”
การจําลองแบบจําลองเวลาในตอนท้ายของอัตราเงินเฟ้อช่วงเวลาที่จักรวาลบอลลูนขนาดใหญ่ในขนาด ในเวลานั้นจักรวาลมีเพียงพลังงานและ inflatons – ชนิดของสสารควอนตัมที่เกิดขึ้นจากสนามพลังงานที่เต็มพื้นที่ทั้งหมดหลังจากบิ๊กแบงการจําลองใหม่แสดงให้เห็นถึงการเติบโตของโครงสร้างขนาดเล็กที่มีความหนาแน่นสูงมากในไม่ช้าหลังจากระยะเงินเฟ้อของจักรวาลยุคแรก ๆ ระหว่างสถานะเริ่มต้นและสถานะสุดท้าย (ซ้ายบนและขวาตามลําดับ) พื้นที่ที่แสดงได้ขยายเป็น 10 ล้านเท่าของปริมาตรเริ่มต้น แต่ยังคงมีขนาดเล็กกว่าการตกแต่งภายในของโปรตอนหลายเท่า ก้อนขยายที่ด้านล่างซ้ายจะมีมวลประมาณ 44 ปอนด์ (20 กิโลกรัม) (เครดิตภาพ: เจนส์ นีเมเยอร์/มหาวิทยาลัยเกิททิงเกน)
นักฟิสิกส์คิดว่าโครงสร้าง inflaton ที่เห็นในการจําลองเป็นผลมาจากความผันผวนในสนามพลังงานนั้นทันทีหลังจากบิ๊กแบง สนามเดียวกันนี้น่าจะสร้างโครงสร้างกาแลคซีขนาดใหญ่ที่เห็นในจักรวาลวันนี้ ที่มีพันล้านปีแสงข้าม
โครงสร้างที่เต็มไปด้วยอินฟลาตันหนาแน่นที่เห็นในการจําลองน่าจะไม่นานเนื่องจากพวกเขา
อาจกลายเป็นอนุภาคพื้นฐานภายในเสี้ยววินาที แต่ ด้วย ความหนาแน่น สูง — ถึง ถึง 100,000 เท่า ของ พื้นที่ โดย รอบ — การ เคลื่อนที่ และ การ มี ปฏิสัมพันธ์ ของ พวก เขา อาจ สร้าง ระลอก คลื่น ใน ผ้า ของ เวลา อวกาศ ซึ่ง เรียก คลื่น ความ โน้ม ถ่วง. การจําลองใหม่จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์คํานวณว่าคลื่นความโน้มถ่วงเหล่านั้นอาจใหญ่เพียงใดซึ่งจะช่วยให้การทดลองในอนาคตมองหาระลอกคลื่นที่คล้ายกันในจักรวาล
ที่เกี่ยวข้อง: จักรวาลจะสิ้นสุดลงอย่างไร?
เนื้อหาที่เกี่ยวข้อง
—11 ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา
—คําถามที่ใหญ่ที่สุด 11 ข้อเกี่ยวกับสสาร
มืด —ความลึกลับที่ยังไม่คลี่คลายที่ใหญ่ที่สุด 18 ประการในฟิสิกส์
ก้อนเล็ก ๆ น้อย ๆ อาจจะได้ยุบภายใต้น้ําหนักของตัวเองสร้างหลุมดําแรกของจักรวาลที่เรียกว่าหลุมดําดั้งเดิม นักวิทยาศาสตร์บางคนคิดว่าหลุมดําดังกล่าวอาจเป็นผู้สมัครสําหรับสสารมืด – สารลึกลับที่ไม่มีใครได้เห็นโดยตรง แต่คิดเป็น 85% ของสสารในจักรวาลในปัจจุบัน นักฟิสิกส์ไม่เห็นหลุมดําใด ๆ ในการจําลองของพวกเขา แต่พวกเขาวางแผนที่จะเรียกใช้การจําลองที่ยาวขึ้นและมีรายละเอียดมากขึ้นในอนาคตที่สามารถแสดงวัตถุดังกล่าว
”หลุมดําดั้งเดิมเป็นความเป็นไปได้ที่น่าสนใจ ณ จุดนี้ – พวกเขาอาจนําไปสู่พฤติกรรมใหม่ แต่จะให้ที่จับใหม่สําหรับการทดสอบแบบจําลอง” Easther เขียนในอีเมลถึง Live Science เนื่องจากหลุมดําดั้งเดิมบางอย่างควรยังคงอยู่จนถึงจักรวาลปัจจุบันการหาหนึ่งสามารถช่วยตรวจสอบแบบจําลองของนักวิทยาศาสตร์ในช่วงเวลาแรก ๆ เหล่านี้ในวัยเด็กของจักรวาลสล็อตแตกง่าย
