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同位素氦3还原宇宙大爆炸真相

    氦在大气压下仍然是液体,即使冷却到绝对零度,在绝对零度时,所有其他物质都冻住成固体。氦不仅在低温下坚持液态,并且在足够低的温度下成为超流体。超流体资料的粘度基本上为零,这意味着它应该永远活动而不损失能量。当被限制在纳米结构的体积内时,研讨人员能够使用同位素氦-3的超流体相来研讨相似半量子涡旋的效应。

   
研讨人员初次记录了超流体氦-3中“弦系壁”的长时刻猜测现象。这样一个天体的存在,开始被世界学理论家所预见,或许有助于解说世界大爆炸后是如何冷却下来的。有了在实验室重建这些结构的新才能,地球上的科学家们总算有了一种方法,能够更近距离地研讨前期世界中或许发生的一些情况。在此之前,阿尔托大学的低温实验室连续发生了两次打破对称性的相变。

     “咱们开始以为,当咱们降低温度时,半量子涡旋会消失。”研讨者基尔•马基宁说:“事实证明,当氦-3样品冷却到半毫开尔文以下时,它们(半量子涡旋)实践上会存活下来,而不是构成一堵非拓扑壁。”尽管物理壁不会阻碍活动,但非拓扑壁会改变氦的磁性。研讨人员能够使用核磁共振检测到这些改变。

      在世界大爆炸后的开始几微秒内,一些世界学家以为整个世界都阅历了对称性断裂的相变,就像纳米结构体积内的超流体在冷却时发生的那样。该理论以为,超凝聚世界中的量子涨落或拓扑缺陷,如域壁和量子涡旋,在世界胀大时被冻住在原地。随着时刻的推移,这些冻住的波动构成了咱们今天所看到和居住的星系。能够在实验室里发明这些物体,或许会让咱们对世界有更多的了解,以及它为什么会以这种方法构成。

      此外,这些飓风样缺陷的结构也为拓扑量子核算的研讨供给了一个潜在的模型。他说:“尽管液态
氦-3作为一种能够工作的核算机的资料太难也太贵了,但它为咱们供给了一种工作模型,能够用来研讨能够在更简单取得的未来资料中使用的现象。”


    教授格里戈里·沃罗维克(Grigori Volovik)在上世纪70年代初次用V. P. Mineev猜测了半量子涡旋。2016年,在阿尔托低温实验室的氦超流体中初次发现了它们。

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