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实验室内，科学家再次探索，宇宙起源的奥秘
【作者】网站采编
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【摘要】恒星死亡时，它们会留下爆炸性的遗产——超新星，它常常比其宿主星系更为耀眼。这样的爆炸可能导致了宇宙的诞生。 图解：远古超新星 这次爆炸一定是规模巨大的，这是迄今为止
恒星死亡时，它们会留下爆炸性的遗产——超新星，它常常比其宿主星系更为耀眼。这样的爆炸可能导致了宇宙的诞生。
图解：远古超新星
这次爆炸一定是规模巨大的，这是迄今为止宇宙有生以来经历的最大一次爆炸（因为此后再没创建其他宇宙）。然而，在佛罗里达中部大学（UCF）的一个实验室里，科学家们使用了一个2×2英寸的管子，重新创造了可能导致大爆炸的实验，并且诞生了我们所知道的宇宙。
图解：超新星
“小爆炸”是偶然发生的。
卡里姆·艾哈迈德，他是一名佛罗里达中部大学机械与航空航天工程系助理教授，他最初测试发动机的推进力，以使航空航天飞行器能够以超音速飞行。作为实验的一部分，他还测试了极度活跃的火焰。
这项研究的幕后团队在佛罗里达中部大学实验室里测试了这种微型爆炸。
“随着我们不断深入研究它，我们发现实际上你可以在被动火焰和极度活跃火焰之间，实现这种机制。”艾哈迈德对Inverse杂志说道。“它达到一个引爆点便会爆炸，而这本质上就是超新星的爆炸。”
图解：超新星的爆炸
质量比太阳大10到100倍的恒星死亡，会产生超新星爆炸。像我们银河系这样的星系中，每50年左右就会发生一次超新星爆炸。
但这些爆炸最初如何点燃仍然是个谜。在恒星死亡的过程中，它一开始将会燃烧，消耗氧气和碳，然后经历加速过程和过渡模式，最后以强烈的爆炸结束。
“火焰如何自发加速并转变成爆炸？”艾哈迈德说，“我们都知道存在爆炸，可问题是，好像总是缺失一个环节，那就是它如何突然从这个模式过渡到那个模式的。”
虽然大多数用来解释大爆炸的机制，都假设是预先存在爆炸或者冲击，而艾哈迈德的团队探索的机制是，吸收像烛焰的被动火焰，并将其变成一个充满能量的火焰。
艾哈迈德说：“我们开始注意到火焰可能自我加速时，我们不得不开发这种独特的设施来探索它。”
图解：超新星爆炸
该设施是一个2×2英寸的激波管，它能引导湍流，并让被动火焰与湍流相互作用，直到其自身自行驱动爆炸。据艾哈迈德说，它就像一把威力强大的猎枪。研究结果发表在周四的《科学》杂志上。
尽管实验室爆炸的规模要比宇宙诞生的爆炸规模小得多，但同样的理论也可以大规模应用。
“导致大爆炸的第一支烛光。”
图解：宇宙大爆炸
图片来源：麻省理工大学 新闻
通过追踪第一次爆炸背后的机制，科学家可以更好地了解宇宙的年龄。
艾哈迈德说：“现在你可以用那段历史，来追溯主要爆炸事件，但随着更深入地了解，你会知道那次爆炸之外的事，你会了解那次爆炸如何发生，你会追溯导致那次爆炸主要原因的简单蜡烛。”
这些结果在地球上也有一些易于操作的应用。同样的机制有助于开发用于太空或飞机更高效的超音速发动机。
艾哈迈德说：“你正在应用这种知道如何去做的能量，采用相同的理论并将其应用于引擎中。”
作者: Passant Rabie
FY: 小蜜蜂
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文章来源：《探索科学》 网址: http://www.tskxzzs.cn/zonghexinwen/2020/0801/507.html