科學(xué)家盒子中重現(xiàn)宇宙大爆炸 或揭時(shí)間方向之迷

1、.科學(xué)家盒子中重現(xiàn)宇宙大爆炸 或揭時(shí)間方向之迷據(jù)?連線?雜志報(bào)道，美國馬里蘭大學(xué)University of Maryland的工作臺(tái)上靜置著首個(gè)大爆炸臺(tái)式模型。但無需驚慌，這個(gè)20微米的裝置只是為了模擬宇宙大爆炸中時(shí)間和光的行為，而非模擬爆炸本身?；蛟S將來某一天，該裝置可以幫助解釋為什么時(shí)間只往一個(gè)方向前進(jìn)。物理學(xué)家伊戈?duì)?斯莫利亞尼諾在提交給?物理評論快報(bào)?的論文中描繪了這一模型，他說，“我們已經(jīng)按照簡單的實(shí)驗(yàn)幾何原理完成了時(shí)空擴(kuò)展方式的重建。斯莫利亞尼諾和余菊紅音譯都是馬里蘭大學(xué)的電氣工程師，他們使用被稱為“異向介質(zhì)metamaterials的外來物質(zhì)制作了宇宙大爆炸的模型，這種不尋常的材

2、料通過使用不同的材料交替片來扭曲光線。研究人員建議利用異向介質(zhì)像隱形斗篷那樣彎曲物體周圍的光，把一種物體假裝成另外一種，并且可建立一個(gè)完美的透鏡。幾年前，物理學(xué)家認(rèn)識(shí)到，異向介質(zhì)也可以模擬天文現(xiàn)象，如行星繞恒星，光線被黑洞捕獲等。在實(shí)驗(yàn)室建立一個(gè)玩具一樣的宇宙，來幫助物理學(xué)家運(yùn)行本來在空間和時(shí)間中不可能完成的實(shí)驗(yàn)。使用斯莫利亞尼諾的裝置，研究人員可以研究物理學(xué)中長期存在的問題，即時(shí)間中的熱力學(xué)箭頭問題。無論時(shí)間向前或向后運(yùn)行，大多數(shù)物理定律都能正常應(yīng)用，但熱力學(xué)第二定律除外。它決定了雖時(shí)間增加，無序性會(huì)加強(qiáng)。這就是為什么人們不能年齡倒退。另一個(gè)例外是 “時(shí)間的宇宙箭頭，該箭頭從大爆炸指向宇宙膨

3、脹的方向，其可能與熱力學(xué)箭頭相連，指向宇宙最終的熱寂。但有朝一日假如宇宙在“大坍縮中崩潰，該箭頭方向也可能逆轉(zhuǎn)。研究人員曾說，“雖然人們普遍認(rèn)為統(tǒng)計(jì)的和宇宙學(xué)的時(shí)間箭頭相連，但是我們不能重演宇宙大爆炸也無法在實(shí)驗(yàn)中證明這種關(guān)系。但是假如用異向介質(zhì)大爆炸的實(shí)驗(yàn)臺(tái)，那么這一驗(yàn)證就可以進(jìn)展。為了建立臺(tái)式大爆炸裝置，研究人員使用了丙烯酸和黃金，將激光打在黃金之上，激發(fā)出被稱為等離子的自由電子波。等離子通過異向介質(zhì)的平面途徑與大規(guī)模粒子通過閔可夫斯基空間的平面途徑的數(shù)學(xué)描繪一致，其中都包含了空間和時(shí)間的維度。因此，異向介質(zhì)大爆炸模型中光的途徑代表了一個(gè)粒子處于空間和時(shí)間之中的壽命，這就是物理學(xué)家稱之為“世界限的東西。當(dāng)研究人員用綠色激光照射異向介質(zhì)之時(shí)，他們看到一個(gè)單粒子擴(kuò)展為等離子體三角，這樣一來，“玩具大爆炸模型就擴(kuò)展了“世界限的宇宙意義。由于異向介質(zhì)是不完善的，光線在傳播過程中互相作用互相扭曲。斯莫利亞尼諾說，這也就是熵的