Süper-katılar, süper-iletkenler ya da kara delikler gibi deneysel olarak incelenmesi güç olan fiziksel sistemlerin benzerlerini yapmak için soğuk atomlar kullanılabilir. Bunun bir örneği olarak, Maryland Üniversitesi College Park Yerleşkesi’nden Gretchen Campbell ve çalışma arkadaşları, bir Bose-Einstein yoğuşuk maddesinin (BEYM) hızlı genişlemesinin, genişleyen bir evreni karakterize eden çeşitli özellikleri andıran özellikler sergilediğini ortaya koydu. Ekip, ellerindeki BEYM sisteminin, evrenbilimsel kuramlar için laboratuvarda kullanılabilecek bir sınama ortamı olabileceğini belirtiyor.
Campbell ve ekibi, birkaç yüz tane sodyum-23 atomunu, bir BEYM oluşturacakları sıcaklıklara kadar soğuttu ve lazer kullanarak BEYM’i halka şeklindeki bir potansiyelde tuzakladı. Ardından, birkaç on milisaniyelik bir zaman dilimi içerisinde halkanın yarıçapını 4 katına kadar çıkararak, BEYM’in süpersonik hızlarda genişlemesine neden oldular. Genişleme sırasında ve genişlemeden sonra alınan BEYM görüntülerinden, BEYM yoğunluğu ve BEYM içinde yayılan fononların genliği ve frekansı gibi parametrelerin zaman içindeki değişimini belirlendi.
Yapılan ölçümler, genişleyen bir evren için beklenenlerin benzeri olan üç özelliği açığa çıkardı. Birincisi, BEYM’in fononlarının dalgaboyları genişleme sırasında arttı; tıpkı gayet iyi bilinen gökbilimsel kırmızıya kayma etkisindeki gibi. İkincisi, BEYM dinamiğinin doğru şekilde modellenebilmesi, ancak “Hubble sürtünmesi”ne (genişleyen evren modellerinde sıkça kullanılan enerji kayıpsız bir sürtünme türüne) benzeyen bir sönümleme etkisinin dahil edilmesiyle mümkün olabildi. Üçüncüsü, BEYM’in genişlemesi sırasında bir enerji aktarım süreci gerçekleşti; BEYM’in homojen radyal uyarılma modlarından çıkan enerji, BEYM’i ısıtan fononlara ve yerelleşmiş girdaplara dönüştü. Yazarlar, bu enerji aktarımının, erken evrenin “ısıtma-öncesi” evresinin benzeri olabileceğini tahmin ediyor; o sıralarda şişmeyi yönlendiren homojen alan, sonradan evreni ısıtan çok sayıda uyarılmaya bozunmuştur.
Yorum yapabilmek için giriş yapmalısınız.