科学家计算机模拟宇宙大爆炸瞬间的状态

 

科学家计算机模拟宇宙大爆炸瞬间的状态

 

 

美国一支研究小组建立计算机模型，模拟大爆炸之后几分钟宇宙处于由亚原子粒子构成的密集“宇宙汤”，温度高达100亿摄氏度。

 

 

 

 据英国每日邮报报道，多年以来困扰物理学家的一个重要问题是宇宙大爆炸之后发生了什么？宇宙如何进化是一个复杂的过程，它涉及到多种不同物理学分支，其中包括粒子物理学、核子物理学和宇宙论。目前，美国一支研究小组获得了新的进展，他们建立了一个计算机模型，可以模拟宇宙大爆炸之后几分钟发生的情景。

宇宙大爆炸之后的瞬间，宇宙成为由亚原子粒子构成的密集“宇宙汤”，其温度高达100亿摄氏度。伴随着炽热的宇宙逐渐膨胀，亚原子粒子发生交互，导致宇宙产生类似“冷却热核反应堆”的特征。

 

这个反应堆制造较轻的核子，例如氢、氦、锂，这些元素存在于现今的宇宙。轻核子形成的数量取决于“宇宙汤”中类似中微子的其它粒子如何彼此发生交互反应。研究报告合著作者、埃文-桃丽丝(Evan Grohs)博士说“中微子是非常有趣的，它们是宇宙中数量第二最多的微粒，仅次于光子，我们需要更多地了解中微子。通过对比我们的模拟计算和宇宙观测数据，例如氘的数量，我们使用‘爆发’计算机代码测量关于中微子的理论，以及其它人们了解甚少的微粒。”

 

在地球实验室很难测试这些理论，我们的研究提供了一个窗口，有助于洞悉不可接近的物理区域。该模型模拟了宇宙大爆炸之后几分钟的宇宙进化，呈现了中微子、核子和其它粒子对于塑形早期宇宙的重要角色。美国物理学家马克-帕里斯(Mark Paris)说“这将开启一个新的途径调查分析当前的宇宙谜团，其中包括可见物质的属性和起源，以及更多神秘暗物质和暗辐射的性质。这项研究工作对于核子数量是非常重要的，将对核能、安全和安保领域具有建设性意义。”