Analog cosmology with two-fluid systems in a strong gradient magnetic field.
Analog cosmology with two-fluid systems in a strong gradient magnetic field.
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强梯度磁场中双流体系统的模拟宇宙学。
DOI：
10.1103/physreve.99.031101
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Fifer Z
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Fifer Z
我们提出了一个实验结合流体动力学和强磁场物理模拟宇宙学的情况。我们提出的系统由两个不混溶的，弱磁化的流体通过强梯度磁场移动。由此产生的反磁力和顺磁力相当于与时间相关的有效重力，这使我们能够精确地控制界面波的传播速度。因此，界面上的扰动经历非平稳有效度量。在下文中，我们证明了我们提出的系统能够模拟各种宇宙学模型。然后，我们提出了一个容易实现的实验装置，这将使我们能够捕捉到基本的标准通货膨胀的动力学，其中界面扰动经历一个收缩的有效视界，并显示从振荡过渡到冻结和压缩制度在地平线交叉。
We propose an experiment combining fluid dynamics and strong magnetic field physics to simulate cosmological scenarios. Our proposed system consists of two immiscible, weakly magnetized fluids moved through a strong gradient magnetic field. The diamagnetic and paramagnetic forces thus generated amount to a time-dependent effective gravity, which allows us to precisely control the propagation speed of interface waves. Perturbations on the interface therefore experience a nonstationary effective metric. In what follows, we demonstrate that our proposed system is capable of simulating a variety of cosmological models. We then present a readily realizable experimental setup which will allow us to capture the essential dynamics of standard inflation, wherein interface perturbations experience a shrinking effective horizon and are shown to transition from oscillatory to frozen and squeezed regimes at horizon crossing.
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