• Arhiiv
    • Eesti füüsikapäevad ja füüsikaõpetajate päevad
      • 2017.a. füüsikapäevad
      • 2016.a. füüsikapäevad
      • 2015. a. füüsikapäevad
      • 2003.a. füüsikaõpetajate päev
    • EFS Täppisteaduste Suve- ja Sügiskoolid
      • 2017.a. sügiskool
      • 2016.a. sügiskool
      • 2015.a. sügiskool
      • 2014.a. sügiskool
      • 2013.a. suvekool
      • 2013.a. sügiskool
      • 2012.a. suvekool
      • 2012.a. sügiskool
      • 2011. a. suvekool
      • 2010. a. suvekool
      • 2010.a. sügiskool
      • 2009.a. sügiskool
      • 2008.a. suvekool
      • 2008.a. sügiskool
      • 2007. a. suvekool
      • 2007.a. sügiskool
      • 2006.a. suvekool
      • 2005.a. suvekool
      • 2005.a. sügiskool
      • 2004.a. suvekool
      • 2004.a. sügiskool
    • Füüsika õpetajate sügisseminarid Voorel
      • Voore 2017
      • Voore 2015
      • Voore 2011
      • Voore 2009
    • EFS aastaraamatud
    • Teaduslaagrid
    • Akadeemiline füüsikaolümpiaad
    • Tähe perepäevad TÄPE

FYYSIKA.EE

Elu, loodus, teadus ja tehnoloogia

  • Eestist endast
    • Arvamus
    • Teated
    • Persoon
    • Eesti füüsikaolümpiaadid
  • Teadusuudised
    • Eesti teadusuudised
      • Tartu Ülikool
      • KBFI
      • Tallinna Tehnikaülikool
      • Tõravere Observatoorium
    • FYYSIKA.EE hoiab silma peal – Teemad
    • Referaadinurgake
    • Päevapilt
  • Eesti Füüsika Selts
    • Teadusbuss
    • Füüsika, keemia ja bioloogia õpikojad
    • Füüsika e-õpikud
    • Eesti Füüsika Seltsi põhikiri
  • Füüsikaõpetajate osakond
    • Füüsikaõpetajate võrgustik
  • Füüsikaüliõpilaste Selts
  • Kontakt

Metamaterjalis simuleeritud Suur Pauk näitab ajareisi võimatust

17.04.2011 by Stiina Kristal

Jälgides valguse liikumist metamaterjalis, simuleerisid teadlased aegruumi paisumist alates Suurest Paugust. Uued andmed aitavad paremini mõista aja liikumist vaid ühes suunas ning vihjavad ka tõsiasjale, et ajas rändamine on võimatu.

Simuleeritud Suure Paugu mudelis hajuvad valguskiired funktsioonina ajast sarnaselt aegruumi joonisele tõelisest Suurest Paugust. Pilt: Smolyaninov ja Hung

Oma uurimuses ehitasid elektrikud Igor Smolyaninov ja Yu-Ju Hung Marylandi Ülikoolist metamaterjali, asetades plastikribad mustriliselt kuldsubstraadile, mida seejärel laseriga valgustati. Et elektromagnetilise ruumi(mis kirjeldab metamaterjale) matemaatika on sarnane üldrelatiivsuse(mis kirjeldab aegruumi) matemaatikaga, siis on valguse liikumine metamaterjalis analoogne massiivse osakese teekonnaga (2+1)-dimensionaalses Minkowski aegruumis, kirjutab Physorg.com.

Suure Paugu sündmus tekib metamaterjalis valguskiirte mustri laienemisel aja-sarnases z-dimensioonis. See hetk märgib kosmoloogilise ajaarvamise algust, mis liigub edasi Suurest Paugust universumi paisumiseni. Pärast Suurt Pauku laienevad valguskiired ebatäiuslikul viisil, hajudes suvaliste defektide tõttu plastikmaterjalis nii kaua, kuni nad jõuavad kõrge entroopiaga olekusse. See käitumine kujutab aja termodünaamilist noolt näidates, et isoleeritud süsteemi entroopia suureneb.

Nende vaatlustulemuste märkimisväärsus seisneb selles, et aja kosmoloogiline ja termodünaamiline nool langevad kokku ning näitavad mõlemad suunda “edasi”(just nii me neid tajume). Kuigi paljud teadlased teoretiseerivad, et aja statistiline ja kosmoloogiline nool on niimoodi seotud, on antud eksperiment üks vähestest, milles teadlased saavad Suurt Pauku “taasmängida” ja seda seost katseliselt näidata.

Samuti näitasid teadlased, et see aja uudne mudel võib anda meile informatsiooni kinniste ajasarnaste kõveruste(closed timelike curves, CTCs) abil tehtavate ajarännakute kohta. CTCd on osakeste maailmajooned mis moodustavad rõngaid nii, et mööda neid liikudes saab naaseda oma alguspunkti.

Esmalt arvasid teadlased, et kui nad suudaksid ehitada metamaterjali, kus valgus saaks liikuda ringis(ning et selle matemaatiline kirjeldus oleks identne aegruumis liikuvate osakeste matemaatikaga), siis võiksid nad luua ka CTCsid.

Analüüsides olukorda aga põhjalikumalt leidsid teadlased, et valguse liikumisele mudelis leidusid piirangud. Kuigi osad kiired said oma alguspunkti naaseda, ei tajunud nad õiged ajajoone dimensiooni. Vastupidiselt aga: kiired, mis ajasarnast dimensiooni tajusid, ei suutnud ringis liikuda. Uurijad järeldasid sellest, et loodus paistab CTCde loomisele vastu töötavat ning et ajaränne – vähemasti selles mudelis – on võimatu.

Allikas

Teadusartikkel “Modeling of Time with Metamaterials“

Filed Under: Teadusuudised

Comments

  1. Stiina Kristal says

    18.04.2011 at 4:56 pm

    No antud uurimuses, ma usun, kasutatigi just sellist metamaterjali, mille abil saaks luua Suurele Paugule sarnast olukorda.

    S.

  2. Margus says

    6.05.2011 at 10:12 am

    Tegu polnud vist siiski elektrikute vaid inseneridega.

  3. Stiina Kristal says

    6.05.2011 at 11:33 am

    T2iesti ebavajalik kommentaar aga okei.

    S.

Copyright © 2026 · Eesti Füüsika Selts · Log in