เป็นเรื่องน่าประหลาดใจที่ได้ค้นพบซุปของอนุภาคเบื้องต้นที่ไหลไปด้วยน้ำที่ใกล้เคียงกันแม้จะมีความหนาแน่นหลายพันล้านเท่าก็ตาม เครดิตภาพ: LIKENKTHINGS/Shutterstock.com
ในทันทีหลังจากบิ๊กแบงไม่มีอะตอม แต่จักรวาลก็เต็มไปด้วยสิ่งที่นักฟิสิกส์เรียกว่าซุปร้อนของอนุภาคเบื้องต้น มันอาจจะไม่ยาวนาน แต่น้ำซุปดึกดำบรรพ์นี้ช่วยกำหนดทุกสิ่งที่เกิดขึ้นหลังจากนั้น - เรารวมอยู่ด้วย ในการแสวงหาเพื่อทำความเข้าใจธรรมชาติของมันนักฟิสิกส์ได้ข้อสรุปที่น่าทึ่ง; “ ซุป” ไหลเหมือนน้ำแม้จะมีความหนาแน่นสูง
ในทางเทคนิคที่รู้จักกันในชื่อพลาสมา Quark-Gluonเรื่องแรกคือความคิดที่จะเติมเต็ม microseconds จักรวาลยุคแรกหลังจากมีจักรวาลที่จะเติมเต็มศาสตราจารย์ Kostya Trachangoของมหาวิทยาลัยควีนแมรีกำลังพยายามสร้างธรรมชาติของพลาสมาในส่วนที่สำคัญของวินาทีก่อนที่จะเย็นลงเพื่อให้อะตอมก่อตัวขึ้น เขาได้สำรวจความหนืดของมันในฟิสิกส์ Scipost-
พลาสมา Quark-Gluon ไม่ได้เป็นเพียงแค่อดีต มันสามารถมีอยู่ในวันนี้เมื่ออุณหภูมิร้อนพอที่ควาร์กที่ทำขึ้นโดยปกติแล้วโปรตอนและนิวตรอนจะถูกปล่อยออกมานำไปใช้กับพวกเขาที่มีพลังที่แข็งแกร่งในการไกล่เกลี่ยการโต้ตอบของพวกเขา อย่างไรก็ตามเนื่องจากใช้อุณหภูมิของล้านล้านองศาเพื่อให้สิ่งนี้เกิดขึ้น (หนึ่งล้านเท่าที่ร้อนกว่าศูนย์ของดวงอาทิตย์) จึงไม่ง่ายที่จะศึกษา อย่างไรก็ตามเราสามารถสร้างมันขึ้นมาใหม่ได้ - แม้ว่าจะสั้นเป็นพิเศษ - ใน colliders อนุภาค
เนื่องจากทั้งจักรวาลยังคงแน่นหนาอย่างไม่น่าเชื่อซุปพลาสมา-กลูออนดั้งเดิมมีขนาดประมาณ 16 คำสั่ง (เช่นสิบล้านพันล้าน) ครั้งที่หนาแน่นกว่าน้ำ Trachenko ได้สรุปในเวลาที่เขาสนใจ
เนื่องจากการไหลของของเหลว (ค่อนข้างสับสนว่าเป็นความหนืดจลน์ของมัน) ถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของความหนืดแบบไดนามิกต่อความหนาแน่นของมันนั่นหมายความว่าพลาสมาไหลในอัตราที่คล้ายกับน้ำ หากมีการแตะในเวลานั้นและใครก็ตามที่อยู่รอบ ๆ เพื่อเปลี่ยนพวกเขาร้อนและ (ค่อนข้าง) พลาสมาควาร์ก-กลูออนพลาสม่าอาจได้รับการเสนอ เรื่องตลกการค้นพบชี้ให้เห็นว่าอนุภาคภายในพลาสมาเคลื่อนที่เหมือนอยู่ในน้ำปรับปรุงความสามารถของเราในการเข้าใจพฤติกรรมของพวกเขา
คุณสมบัติพิเศษของน้ำเช่นความจริงที่ว่ามันมีความหนาแน่นน้อยลงเมื่อมันค้างเป็นแหล่งที่มาของนักฟิสิกส์อย่างต่อเนื่องเนื่องจากมีของเหลวอื่น ๆ ไม่กี่อย่างที่แบ่งปัน ดังนั้นจึงเป็นเรื่องแปลกที่จะพบสิ่งที่แตกต่างกันมากมีจุดของคนธรรมดาสามัญกับสารที่คุ้นเคยที่สุดของเรา
ความหนืดของของเหลวนั้นแตกต่างกันไปตามอุณหภูมิ - บางครั้งก็ค่อนข้างมากเพราะทุกคนที่มีน้ำผึ้งอุ่นอย่างอ่อนโยนรู้ อย่างไรก็ตามมันมีได้รับการสังเกตว่ามีขีด จำกัด ล่างที่อยู่ใกล้กันสำหรับความหนืดจลศาสตร์ของของเหลวที่νmประมาณ 10 ประมาณ 10−7กำลังสองเมตรต่อวินาที ดูเหมือนว่ากฎเดียวกันนี้ใช้กับพลาสมา Quark-Gluon
Trachenko กล่าวในการไหลของน้ำและพลาสมาควาร์ก-กลูออนคำแถลงว่า "เรายังไม่เข้าใจต้นกำเนิดของความคล้ายคลึงกันที่โดดเด่นนี้ แต่เราคิดว่ามันอาจเกี่ยวข้องกับค่าคงที่ทางกายภาพพื้นฐานซึ่งกำหนดทั้งขีด จำกัด ที่ต่ำกว่าสากลของความหนืดสำหรับของเหลวทั่วไปและพลาสมาควาร์ก-กลูออน"
สัปดาห์นี้ใน iflscience
รับเรื่องราววิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของเราไปสู่กล่องจดหมายของคุณทุกสัปดาห์!
