【超材料潛伏在原始的宇宙嗎？】

明道

【超材料潛伏在原始的宇宙嗎？】

 

 

有一種原始的超材料潛伏在中巴嗎？

在美國的一位科學家說，應該表現為一個超材料在強磁場的真空。

這種磁場可能存在於早期宇宙，因此，他建議，它可能是通過觀察宇宙微波背景輻射（CMB） - 今天可觀察到的宇宙早期遺留下來的，可檢驗的預測。

2011年的奇怪的預測在物理的建議由馬克西姆Chernodub法國國家科研中心，在令人難以置信的高磁場超導態出現的真空。

這是特別有趣，因為傳統的超導工作的科學家面臨的主要困難之一是防止超導態的存在，即使是溫和的磁場消失。

湯夸克和antiquarks

在四月Chernodub認為，一個非常高的磁場應使真空超導沿軸線的字段 - 剩餘的真空絕緣的方向垂直於磁場。

這一預測是基於對量子色動力學（QCD），它描述了夸克和膠子之間的相互作用。

QCD把真空不空的空間，但作為一個虛擬的的夸克和antiquarks不斷彈出存在的流入和流出的湯沸騰的。

一個上夸克和一個下夸克產生一種Rho介子。

這些RHO介子通常是不穩定的，他們幾乎是在瞬間消失，但Chernodub計算，在磁場強度大於10 16  Ţ，介子將成為無質量的，因此穩定的。

他預測，這將導致超導狀態。

然而，這將是不可能在實驗室中進行測試的今天，因為地球上的科學家有真正的生產超過100 T.領域的問題伊戈爾·斯莫利亞尼諾夫的馬里蘭大學的基礎上，Chernodub的工作表明，在真空中的平行磁力線會安排自己在垂直的平面上形成一個三角形晶格領域 - 就像超導體中的阿布里科索夫晶格。

每個字段的線附近的真空將是一個超導體，而在磁力線之間的區域將是一個絕緣體。

離奇的性能

這個配置是非常類似的，某些人造的超材料，由含有導電和絕緣材料的區域的晶格。

斯莫利亞尼諾夫已經表明，這個磁場誘導晶格將充當一個雙曲線的超材料。

這種超材料具有奇異的，有悖常理的負折射率的光學性能，已被用於創造superlenses能夠解決功能小於衍射極限對正常鏡頭。

儘管物理學家們沒有獲得足夠強大的磁場測試斯莫利亞尼諾夫的理論，在第一部分的第二大爆炸之後的宇宙的磁場可能已經強大到足以引起Chernodub的超導狀態。

斯莫利亞尼諾夫認為，宇宙作為一個整體，因此，已儼然成為一個巨大的超材料超透鏡。

雖然他還沒有作出一個明確的，可檢驗的預測，斯莫利亞尼諾夫認為，它應該是可以測試超材料的想法 - 和由此推論，真空超導的整體思路 - 尋找這種透鏡效應的印記當今的宇宙結構，特別是對中巴。

“就在我的鼻子前”

Chernodub留下了深刻印象，並解釋，同時繼續在真空超導，他也一直在思考關於超材料在高能量物理沒有連接這兩個概念。

斯莫利亞尼諾夫然後來，並說'嘿，你知道你的超導體是一個完美的超材料，他笑著說。

這是因為如果我一直在尋找一個硬幣，他指出，在我的鼻子前面。

 他的問題，但是，是否在非常炎熱，密集的條件下在極早期宇宙可能已被迄今為止的零溫度和壓力模型斯莫利亞尼諾夫的論文中使用的 - 和他自己的 - ，超導，並因此超材料透鏡效應，將有是不可能的。

來自倫敦帝國學院的宇宙學家安德魯·賈菲也持懷疑態度的潛力來驗證這一想法，從早期的宇宙的證據。

我認為這是一個主要癥結，這是很多的想法產生很強的磁場會發生在宇宙的半徑比較小的Rho介子，因此，我不知道，斯莫利亞尼諾夫的計算申請的時候，他們這樣做時，我懷疑領域的幅度太小，不足以有真空極化效應。

這項研究是描述在“物理評論快報“。

關於作者

添蜗杆是一個總部設在英國的科普作家

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/2012/jan/05/was-a-metamaterial-lurking-in-the-primordial-universe