研究人員使用湍流沖擊管來研究可能導(dǎo)致宇宙大爆炸發(fā)生的機(jī)制。圖片來源：物理學(xué)家組織網(wǎng)
科技日報訊(記者劉霞)現(xiàn)有理論認(rèn)為，宇宙始于一場大爆炸。據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)日前報道，迄今為止，這場大爆炸是如何發(fā)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(fā)表于《科學(xué)》雜志的一篇論文中，美國研究人員詳細(xì)介紹了可能引起宇宙大爆炸的機(jī)制，有助于我們進(jìn)一步理解宇宙起源模型。
最新論文合著者、美國中佛羅里達(dá)大學(xué)(UCF)機(jī)械和航空航天工程系助理教授卡里姆·艾哈邁德說：“我們定義了關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)，在此標(biāo)準(zhǔn)下，我們能驅(qū)動火焰自行產(chǎn)生湍流，自發(fā)加速并轉(zhuǎn)變?yōu)楸ā?rdquo;
艾哈邁德進(jìn)一步解釋道：“我們利用湍流增強(qiáng)這些反應(yīng)，使其轉(zhuǎn)變成劇烈的反應(yīng)，導(dǎo)致類似超新星爆發(fā)那樣的爆炸，我們正在努力使火焰以5倍于聲速的速度發(fā)生反應(yīng)。”
研究人員在探索高超音速噴氣推進(jìn)方法時，發(fā)現(xiàn)了這個產(chǎn)生宇宙大爆炸型爆炸的標(biāo)準(zhǔn)。艾哈邁德說：“我們探索了這些用于推進(jìn)的超音速反應(yīng)，結(jié)果無意中發(fā)現(xiàn)了這種看起來非常有趣的機(jī)制。更深入地研究后，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(guān)鍵是施加適量的湍流，并將其與無限量的火焰相混合直到它能夠持續(xù)反應(yīng)，這時火焰開始燃燒吸收的能量，導(dǎo)致5馬赫高超聲速超新星式爆炸。
這項研究在UCF的推進(jìn)與能源研究實驗室進(jìn)行，其擁有美國唯一的用于測試高超音速反應(yīng)的湍流沖擊管，該沖擊管允許在封閉環(huán)境中創(chuàng)建和分析爆炸。研究人員使用超高速激光器和照相機(jī)對爆炸進(jìn)行測量，并指出需要哪些因素才能使火焰發(fā)生高超聲速且劇烈的反應(yīng)。
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(fā)電的效率(包括零排放等)。劉霞
