Квантовый газ открывает тайны рождения Вселенной ⚡ экспресс
Предложена экспериментальная симуляция космологических возмущений, управляемых лоренц-нарушающей дисперсией, индуцированной на планковском масштабе, с целью различить модели ранней Вселенной с похожими спектрами мощности. Используя новый вариант метода масштабирования для эволюции бозе-эйнштейновского конденсата с контактным и дипольным взаимодействиями, впервые зафиксирован эффект транспланковского затухания. Показано, что масштабная инвариантность и, как следствие, дуальность спектра мощности нарушаются на больших импульсах для расширяющегося газа и на малых — для сжимающегося. Это предоставляет чувствительный к планковской физике метод аналоговой квантовой космологии, который может быть реализован в лабораториях квантовых газов.
Чтобы заглянуть в прошлое на 14 миллиардов лет, не нужен телескоп — достаточно облачка атомов, охлаждённых почти до абсолютного нуля. В состоянии конденсата Бозе–Эйнштейна, открытого Бозе и Эйнштейном, атомы сливаются в гигантскую синхронную волну. Настроив магнетизм, учёные превращают эту волну в крошечный «пруд», который моделирует пространство-время сразу после Большого взрыва — с его рябью первичных неоднородностей. Главное открытие: когда «пруд» расширяется (как наша Вселенная), мелкая рябь бесследно исчезает, а когда сжимается — пропадает крупная. Это «планковское затухание» нарушает симметрию: вопреки ожиданиям, рябь неодинакова на всех масштабах. Такой эффект — прямое следствие того, что пространство на мельчайших масштабах перестаёт быть гладким (свою роль играет искривление). Впервые лабораторный трюк позволяет отличить инфляционную теорию Алана Гута от других сценариев и заглянуть за рамки Стандартной модели без гигантских ускорителей. Температура этого «космоса» в сто миллионов раз ниже, чем в межзвёздной пустоте: малейшее тепло разрушило бы всю симуляцию.
🎯 Газ охлаждают до нескольких миллиардных долей градуса выше абсолютного нуля — так холодно, что даже реликтовое излучение, остывшее после Большого взрыва, кажется горячим.