Bilim Adamları Evreninin İlk Kuantum Yapısını Simüle Etti

0 5.116

Gökyüzüne uzun süre bakınca Evren geceleri bir şehri andırır. Galaksiler, galaksiler arası hiçliğin kıyıları boyunca uzanan gaz otobanlarıyla birbirine bağlanan karanlık madde mahallelerini karıştıran sokak lambalarının özelliklerini üstlenirler. Evrenin bu haritası önceden belirlenmişti, Büyük Patlama’nın yaklaşık 13.8 milyar yıl önce uzay ve zaman genişlemesine başlamasından sonra kuantum fiziğinin en ufak titreme anlarında ortaya kondu. Yine de bu dalgalanmaların tam olarak ne olduğu ve atomları bugün gördüğümüz devasa kozmik yapılara götürecek fiziğin nasıl harekete geçirildiği hala açık olmaktan uzak.

Enflasyon dönemi olarak bilinen bir dönemden sonraki anların yeni matematiksel analizi, bebek Evren’i dolduran kaynayan kuantum fırınının içinde bile bir tür yapının var olabileceğini ve bugünün düzenini daha iyi anlamamıza yardımcı olabileceğini ortaya koyuyor.

Almanya’daki Göttingen Üniversitesi’nden ve Yeni Zelanda’daki Auckland Üniversitesi’nden astrofizikçiler, şişirme meydana geldikten sonra parçacıkların yoğunlaşmasında yapıların nasıl oluşabileceğini tahmin etmek için bir parçacık hareketi simülasyonları ve bir tür yerçekimi / kuantum modellemesi karışımı kullandılar. Bu gibi modellemenin ölçeği biraz akıllara durgunluk veriyor. Sadece 10 kilogramlık bir alana sıkıştırılmış 20 kilograma kadar olan kütlelerden bahsediyoruz.-20 metre boyunca, Evren sadece 10 yaşındayken-24 saniye daha eski.

Göttingen Üniversitesi’nden astrofizikçi Jens Niemeyer, “Simülasyonumuzun temsil ettiği fiziksel uzay, tek bir protona milyon kez sığar” diyor.

“Muhtemelen şimdiye kadar gerçekleştirilen Evren’in en küçük alanının en büyük simülasyonudur.”

Evrenin varoluşunun bu erken aşaması hakkında bildiklerimizin çoğu, sadece bu tür bir matematiksel araştırmaya dayanmaktadır. Hala Evrende titreştiğini görebildiğimiz en eski ışık Kozmik Arka Plan Radyasyonudur (CMB) ve tüm gösteri o zamana kadar yaklaşık 300.000 yıldır yollarda olmuştu. Ancak eski radyasyonun o zayıf yankısının içinde neler olup bittiğine dair bazı ipuçları var. CMB’nin ışığı, rekombinasyon çağı olarak bilinen sıcak, yoğun enerji çorbasından atomlara birleştirilen temel parçacıklar olarak yayıldı. Gökyüzündeki bu arka plan radyasyonunun bir haritası, Evrenimizin birkaç yüz bin yaşında bir tür yapıya sahip olduğunu gösteriyor. Maddeyi sonunda yıldızların tutuştuğunu, galaksilerin döndüğünü ve bugün gördüğümüz kozmik kentte kütleler biriktiğini görecek alanlara sürükleyebilecek biraz daha soğuk parçalar ve biraz daha sıcak parçalar vardı.

Evrenimizi oluşturan alan genişliyor, yani Evren bir zamanlar çok daha küçük olmalıydı. Dolayısıyla, şu anda çevremizde gördüğümüz her şeyin bir zamanlar böylesine sıcak ve soğuk yamaların ortaya çıkması için fazla sınırlı bir hacme sıkıştırılmış olması mantıklı. Bir fırında bir fincan kahve gibi, herhangi bir parçanın tekrar ısınmadan soğumasının bir yolu yoktu. Bu sorunu çözmenin bir yolu olarak enflasyonist dönem önerildi. Big Bang’in bir saniyesinin trilyonda biri içinde, Evrenimiz çılgınca bir boyutta sıçradı ve esasen herhangi bir kuantum ölçeğindeki varyasyonları yerinde dondurdu. Bunun bir göz açıp kapayıncaya kadar gerçekleştiğini söylemek, yine de adaleti sağlamaz. 10 civarında başlardı36 Büyük Patlama’dan saniye sonra ve 10 ile sona erdi32 saniye. Ancak alanın, sıcaklıktaki küçük değişikliklerin tekrar düzleşmesini önleyen oranlara oturması için yeterince uzundu.

Araştırmacıların hesaplamaları, enflasyondan hemen sonraki bu kısa ana odaklanıyor ve o sırada kuantum dalgalarının köpüğünden donan temel parçacıkların, uzay zamanının kendisini kırışmaya yetecek kadar yoğun kısa madde haleleri oluşturduğunu gösteriyor. Çalışmanın ilk yazarı olan Göttingen Üniversitesi astrofizikçisi Benedikt Eggemeier, “Bu tür yapıların oluşumunun yanı sıra hareketleri ve etkileşimleri, yerçekimi dalgalarının arka plan gürültüsünü oluşturmuş olmalı” diyor. Bununla birlikte; Simülasyonlarımızın yardımıyla, gelecekte ölçülebilecek olan bu yerçekimi dalgası sinyalinin gücünü hesaplayabileceğimizden bahsediyor. Bazı durumlarda, bu tür nesnelerin yoğun kütleleri maddeyi ilkel kara deliklere çekmiş olabilir, nesneler, karanlık maddenin gizemli çekişine katkıda bulunduğu varsayılmıştır.

 

KAYNAK:  sciencealert

Beyda GÜLAL

Cevap bırakın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.