實驗揭示宇宙大爆炸發生的可能機制

科技日報訊 （記者劉霞）現有理論認為，宇宙始於一場大爆炸。據物理學家組織網日前報道，迄今為止，這場大爆炸是如何發生的——所謂的超新星爆炸的點火方式一直是個未解之謎。在近日發表於《科學》雜誌的一篇論文中，美國研究人員詳細介紹了可能引起宇宙大爆炸的機制，有助於我們進一步理解宇宙起源模型。

最新論文合著者、美國中佛羅里達大學（UCF）機械和航空航天工程系助理教授卡里姆⋅艾哈邁德説：“我們定義了關鍵標準，在此標準下，我們能驅動火焰自行產生湍流，自發加速並轉變為爆炸。”

艾哈邁德進一步解釋道：“我們利用湍流增強這些反應，使其轉變成劇烈的反應，導致類似超新星爆發那樣的爆炸，我們正在努力使火焰以5倍於聲速的速度發生反應。”

研究人員在探索高超音速噴氣推進方法時，發現了這個產生宇宙大爆炸型爆炸的標準。艾哈邁德説：“我們探索了這些用於推進的超音速反應，結果無意中發現了這種看起來非常有趣的機制。更深入地研究後，我們意識到這與宇宙起源幾乎一樣。”

研究人員稱，整個過程的關鍵是施加適量的湍流，並將其與無限量的火焰相混合直到它能夠持續反應，這時火焰開始燃燒吸收的能量，導致5馬赫高超聲速超新星式爆炸。

這項研究在UCF的推進與能源研究實驗室進行，其擁有美國唯一的用於測試高超音速反應的湍流衝擊管，該衝擊管允許在封閉環境中創建和分析爆炸。研究人員使用超高速激光器和照相機對爆炸進行測量，並指出需要哪些因素才能使火焰發生高超聲速且劇烈的反應。

研究人員指出，最新研究有望提升航空航天飛行的效率以及發電的效率（包括零排放等）。