
科學家說,超熱基本顆粒的湯可能是了解宇宙在形成後的樣子的關鍵。
在過去的幾年中,物理學家在世界上兩個最強大的粒子加速器中創造了這種湯 - 瑞士的大型強子對撞機(LHC)和紐約的相對論重離子對撞機(RHHC) - 通過以超快速的快速粉碎在一起。
當兩個顆粒碰撞時,它們會爆炸成足夠強大的純能量,可以融化原子,並將質子和中子(原子核的組成部分)分解到其成分夸克和膠子中。質子和中子每個都包含三個夸克,而膠子是將夸克凝聚在一起的無質量膠。
結果是等離子科學家稱為“幾乎完美的液體,“摩擦幾乎為零。
比太陽熱
在7萬億至10萬億華氏度(4萬億和6萬億攝氏度)之間的溫度下,這是”夸克 - 杜倫等離子體“是地球上創造的最熱門的東西,比太陽中心高約100,000倍。
主持RHIC的Brookhaven National Laboratory物理學家Steven Vigdor說:“我們現在以一種獨特的狀態創造了物質,這些狀態是從內部質子和中子釋放的。”人們認為,這種奇異的物質狀態與宇宙中物質的形式非常相似大霹靂大約137億年前。 [專輯:RHIC的幕後這是給出的
維格多(Vigdor)今天(8月13日)在華盛頓特區舉行的Quark Matter 2012粒子物理學會議上說:“宇宙的許多關鍵特徵是在宇宙初期的那些較早時刻建立的。”
在宇宙的這一階段之後不久,夸克和膠子就會結合形成質子和中子,這些中子會在一段時間後與電子分組以形成原子。這些最終建造了我們今天所知道的星系,星星和行星。
為了更好地了解這種情況的發生是如何發生的,科學家的目的是嘗試這種原始湯來研究其特性,例如其粘度,這是衡量其內部摩擦或對流動性的衡量。與日常液體(例如蜂蜜甚至水)相比,夸克 - 格魯隆等離子體的粘度很小。
該等離子體也非常緻密,顆粒比中子恆星更緊密,這是當一些恆星在超新星中爆炸時所產生的壓縮球。
LHC所在地的Cern Physics Lab的物理學家Jurgen Schukraft說:“我們現在確實有了真正的實驗工具……並確切地弄清楚這是什麼樣的東西,以及為什麼它具有這些非凡的特性。”
砲彈通過等離子體
科學家對這種物質狀態進行實驗的一種方法是通過它射擊其他粒子。
例如,魅力夸克(Charm Quarks)是夸克(Quark)的風味,比形成質子和中子的上下夸克高100倍。當大型強子對撞機的Alice實驗中的物理學家注入了含有魅力夸克的顆粒中,他們發現血漿的流動非常強,以至於拖延了魅力顆粒,最終使他們的通行減慢。
Schukraft說:“即使它們非常沉重,並且像砲彈一樣經歷,但最終還是放慢了速度。” “這件事具有巨大的能力,即使是非常沉重的顆粒。”
多年來,科學家一直在追求Quark-Gluon等離子體。 2005年,物理學家懷疑他們已經在RHIC中創建了它,但是直到2010年,他們才驗證他們已經創造了足夠熱的物質引起極端狀態。
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