大爆炸是如何引发的-解决宇宙起源的一个谜

甲烷-空气混合物中湍流火焰的演变并发生爆炸。

知道大爆炸爆炸背后的标准对于科学家用来理解宇宙起源的模型至关重要。

宇宙的起源始于大爆炸，但是超新星爆炸的点火方式一直是一个谜，直到现在。

在今天（2019年11月1日）在《科学》杂志上发表的一篇新论文中，研究人员详细介绍了可能引起爆炸的机制，这对于科学家用来理解宇宙起源的模型至关重要。

UCF机械和航空航天工程学系的助理教授，《科学》杂志的合著者卡里姆·艾哈迈德（Kareem Ahmed）说：“我们定义了关键标准，使我们能够驱动火焰自行产生湍流，自发加速并转变为爆炸。”学习。

“当我们开始更深入地研究时，我们意识到这与宇宙起源一样深远。”—卡里姆·艾哈迈德（Kareem Ahmed）

艾哈迈德说：“我们正在利用湍流来增强反应的混合，使其转变成剧烈的反应，并从本质上导致超新星爆炸，这简而言之就是使恒星爆炸。”“我们正在简化火焰，使其以五倍于声速的速度做出反应。”

研究人员在探索高超音速喷气推进的方法时，发现了产生大爆炸型爆炸的标准。

中央佛罗里达大学机械与航空工程系的博士生Jessica Chambers和UCF机械与航空工程系的助理教授Kareem Ahmed设立了湍流激波管，他们用它们来帮助发现可能的机制。造成了大爆炸。

他说：“我们探索了这些超音速反应的推进力，结果，我们发现了一种看起来非常有趣的机制。”“当我们开始更深入地研究时，我们意识到这与宇宙起源一样深远。”

关键是对无限制的火焰施加适量的湍流并混合，直到其变得永存，这时火焰开始燃烧吸收的能量，从而导致马赫数为5的高超音速超新星爆炸。

该发现的应用可能包括更快的航空航天飞行和改进的发电，包括当燃烧中使用的所有产品都转化为能量时产生零排放的反应。这项发现是通过使用独特的湍流冲击管进行的，该冲击管允许在封闭的环境中创建爆炸并进行分析。使用超高速激光器和照相机来测量爆炸，并帮助指出需要哪些因素才能使火焰成为高超声速，剧烈的反应。

进行研究的UCF推进与能源研究实验室拥有美国唯一的用于测试高超音速反应的湍流激波管。

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参考：Alexei Y. Poludnenko，Jessica Chambers，Kareem Ahmed，Vadim N. Gamezo和Brian D. Taylor的“陆地化学系统和Ia型超新星的无限制爆燃到爆轰过渡的统一机制”，Science.DOI，2019年11月1日，Science.DOI ：
10.1126 / science.aau7365

这项研究的共同作者是康涅狄格大学机械工程系的副教授Alexei Y. Poludnenko。杰西卡·钱伯斯（Jessica Chambers），UCF机械和航空航天工程系的博士生；海军研究实验室的瓦迪姆·加梅佐（Vadim N. Gamezo）；和布莱恩·泰勒（Brian D. Taylor），来自空军研究实验室。

这项研究得到了空军科学研究所的资助。计算资源由美国国防部高性能计算现代化计划（Frontier project award）以及海军研究实验室提供。

艾哈迈德（Ahmed）在纽约州立大学布法罗分校获得机械工程博士学位。在2015年加入UCF的机械和航空航天工程系（隶属于工程和计算机科学学院）之前，他曾在普惠军事发动机和Old Dominion大学工作。他是高级涡轮机械和能源研究中心的教职员工，美国航空航天学院的助理研究员，AFRL教职研究员，也是UCF的能源转换和推进集群的成员。