ซุปของอนุภาคเบื้องต้นที่ร้อนแรงเป็นพิเศษอาจเป็นกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจว่าจักรวาลเป็นอย่างไรหลังจากการก่อตัวของมันนักวิทยาศาสตร์กล่าว
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมานักฟิสิกส์ได้สร้างซุปนี้ภายในตัวเร่งอนุภาคที่ทรงพลังที่สุดในโลกสองตัวคือ Hadron Collider (LHC) ในสวิตเซอร์แลนด์และคอลเดอร์ไอออนหนัก (RHIC) ในนิวยอร์ก
เมื่ออนุภาคทั้งสองชนกันพวกมันระเบิดเป็นพลังงานบริสุทธิ์ที่ทรงพลังพอที่จะละลายอะตอมและทำลายโปรตอนและนิวตรอน (หน่วยการสร้างนิวเคลียสอะตอม) ลงในควาร์กและกลูออน โปรตอนและนิวตรอนมีสามควาร์กแต่ละอันและกลูออนเป็นกาวที่ไม่มีมวลที่ถือควาร์กเข้าด้วยกัน
ผลที่ได้คือนักวิทยาศาสตร์พลาสมาเรียกว่า "ของเหลวเกือบสมบูรณ์"มีแรงเสียดทานเกือบเป็นศูนย์
ร้อนกว่าดวงอาทิตย์
ที่อุณหภูมิระหว่าง 7 ล้านล้านถึง 10 ล้านล้านองศาฟาเรนไฮต์ (4 ล้านล้านและ 6 ล้านล้านองศาเซลเซียส) นี่คือสิ่งนี้ "พลาสมา Quark-Gluon"คือสิ่งที่ร้อนแรงที่สุดที่เคยสร้างขึ้นบนโลกและร้อนกว่าศูนย์กลางของดวงอาทิตย์ประมาณ 100,000 เท่า
“ ตอนนี้เราได้สร้างสสารในรัฐที่ไม่เหมือนใครประกอบด้วยควาร์กและกลูออนที่ได้รับการปลดปล่อยจากภายในโปรตอนและนิวตรอน” สตีเวนวิเวิร์ดนักฟิสิกส์ของห้องปฏิบัติการแห่งชาติบรูกฮาเวนกล่าวซึ่งเป็นเจ้าภาพ Rhic กล่าว สภาวะที่แปลกประหลาดนี้มีความคิดที่จะคล้ายกับรูปแบบของสสารในจักรวาลเพียงไม่กี่เพียงไม่กี่วินาทีหลังจากที่มันเกิดในบิ๊กแบงประมาณ 13.7 พันล้านปีก่อน -อัลบั้ม: เบื้องหลังที่ Rhic-
"คุณสมบัติที่สำคัญมากมายของจักรวาลได้รับการจัดตั้งขึ้นในช่วงเวลาแรก ๆ ในช่วงเริ่มต้นของจักรวาล" Vigdor กล่าวในวันนี้ (13 ส.ค. ) ในการประชุม Quark Matter 2012 Particle Physicists ในวอชิงตันดีซี
ไม่นานหลังจากช่วงนี้ของจักรวาลควาร์กและกลูออนจะรวมกันเป็นรูปแบบโปรตอนและนิวตรอนซึ่งจะจัดกลุ่มกับอิเล็กตรอนในอีกไม่นานต่อมาเพื่อสร้างอะตอม ในที่สุดสิ่งเหล่านี้ก็สร้างกาแลคซีดาวและดาวเคราะห์ที่เรารู้จักในวันนี้
เพื่อให้เข้าใจได้ดีขึ้นว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นได้ดีขึ้นนักวิทยาศาสตร์มุ่งมั่นที่จะทดลองซุปดึกดำบรรพ์นี้เพื่อศึกษาคุณสมบัติของมันเช่นความหนืดซึ่งเป็นตัวชี้วัดของแรงเสียดทานภายในหรือการต่อต้านการไหล เมื่อเทียบกับของเหลวในชีวิตประจำวันเช่นน้ำผึ้งหรือแม้แต่น้ำพลาสมาควาร์ก-กลูออนมีความหนืดน้อยมาก
พลาสมานี้มีความหนาแน่นสูงมากโดยมีอนุภาคที่บรรจุอยู่แน่นกว่าดาวนิวตรอนลูกบอลบีบอัดของสสารที่เกิดขึ้นเมื่อดวงดาวบางดวงระเบิดในซูเปอร์โนวา
“ ตอนนี้เรามีเครื่องมือในการทดลองกับมันจริง ๆ …และคิดออกว่าสิ่งนี้คืออะไรและทำไมมันถึงมีคุณสมบัติพิเศษเหล่านี้” Jurgen Schukraft นักฟิสิกส์ของ Cern Physics Lab ในเจนีวาซึ่งเป็นบ้านของ LHC กล่าว
ลูกกระสุนปืนผ่านพลาสมา
หนึ่งในวิธีที่นักวิทยาศาสตร์ทดลองเกี่ยวกับสถานะของสสารนี้คือการยิงอนุภาคอื่น ๆ ผ่านมัน
ยกตัวอย่างเช่น Charm Quarks เป็นรสชาติของควาร์กใหญ่กว่าควาร์กขึ้นและลง 100 เท่าที่ก่อตัวเป็นโปรตอนและนิวตรอน เมื่อนักฟิสิกส์ในการทดลองอลิซของ Hadron Collider ขนาดใหญ่ฉีดอนุภาคที่มีเสน่ห์ของควาร์กเข้าไปในพลาสมา Quark-Gluon พวกเขาพบว่าการไหลของพลาสมานั้นแข็งแกร่งมาก
“ แม้ว่าพวกเขาจะหนักมากและพวกเขาก็ผ่านลูกบอลลูกกระสุนปืน แต่พวกเขาก็ชะลอตัวลงในที่สุด” Schukraft กล่าว "เรื่องนี้มีความสามารถอย่างมากในการหยุดอนุภาคที่หนักมาก"
นักวิทยาศาสตร์ได้แสวงหาหลังจากพลาสมา Quark-Gluon มานานหลายปี ในปี 2005 นักฟิสิกส์สงสัยว่าพวกเขาสร้างมันขึ้นมาใน Rhic แต่มันก็ไม่ได้จนกว่าจะถึงปี 2010 พวกเขาตรวจสอบแล้วว่าพวกเขาสร้างเรื่องร้อนพอเพื่อก่อให้เกิดสถานะที่รุนแรง
ติดตาม Clara Moskowitz บน Twitter@claramoskowitzหรือ LiveScience@livescience- เรายังอยู่ด้วยFacebook-Google+-
