Genskabelse af Big Bang Inde Metamaterials

Analogien mellem superfluid heliums fysik og generel relativitetsteori er velkendt. Matematikken, der beskriver disse systemer, er i det væsentlige identiske, så måling af egenskaberne for det ene fortæller dig automatisk, hvordan det andet opfører sig.

Nu har Igor Smolyaninov ved University of Maryland fundet en anden interessant matematisk analogi mellem optiske metamaterialer og generel relativitet. Metamaterialer er stoffer, hvor permittiviteten og permeabiliteten er blevet manipuleret på en måde, der tillader fin kontrol over lysets opførsel. De er berømt blevet brugt til at skabe usynlighedskapper, der skjuler genstande for øje.

Men Smolyaninov har en anden idé. Hvorfor ikke skabe materialer, der gengiver lysets adfærd i forskellige former for rumtider. Han giver eksemplet med et metamateriale, som er en formel ækvivalent til en (2+2) rumtid med to dimensioner af rum og to af tid.

Hans piece de resistance er dog en matematisk demonstration af en begivenhed, hvor en faseovergang inde i et (2+2) metamateriale fører til den pludselige skabelse af en 2+1 rumtid (to dimensioner af rum og en af ​​tid) sammen med en stor bestand af partikler.

Tænk over det et øjeblik. Det Smolyaninov beskriver er en optisk analog af Big Bang, hvor der skabes en rumtid sammen med partiklerne for at befolke den. Det karakteristiske ved denne faseovergang ser ud til at være en slags legetøjs-big bang, siger han.

I princippet er det et eksperiment, der kunne udføres i laboratoriet, hvor man kunne se Big Bang i aktion.

Ref: arxiv.org/abs/0908.2407 : Optiske modeller af Big Bang og ikke-trivielle rum-tid-metrikker baseret på metamaterialer

skjule