ครั้งแรกของโลกในฐานะควาร์กชั้นนำที่เกิดจากการชนกันระหว่างอะตอมตะกั่วที่สังเกตได้
การตรวจจับนี้พบได้ในการทดลองสร้างสภาวะใหม่หลังบิ๊กแบง
LHC กำลังมองหาเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วอย่างไม่น่าเชื่อเพื่อศึกษาจุดเริ่มต้นของจักรวาลและสิ่งที่อาจอยู่นอกเหนือฟิสิกส์ที่รู้จัก
เครดิตรูปภาพ: kakteen/Shutterstock.com
ความร่วมมือของ ATLAS ที่ Large Hadron Collider (แอลเอชซี) เครื่องเร่งอนุภาคของ CERN มีประกาศสำคัญ: พวกเขาได้สังเกตเห็นในการชนกันระหว่างไอออนตะกั่วเป็นครั้งแรก การสังเกตนี้เป็นอีกก้าวหนึ่งในการทำความเข้าใจสภาวะปัจจุบันเพียงเสี้ยววินาทีหลังจากการกำเนิดของจักรวาล
ณ จุดนั้น จักรวาลทั้งหมดอยู่ในสถานะที่เรียกว่าพลาสมาควาร์ก-กลูออน ควาร์กเป็นอนุภาคพื้นฐานที่ประกอบขึ้น (เหนือสิ่งอื่นใด) โปรตอนและนิวตรอนในแกนกลางของอะตอม กลูออนเป็นตัวกลางไกล่เกลี่ยของพลังนิวเคลียร์อันแข็งแกร่ง ซึ่งเป็นหนึ่งในสี่พลังพื้นฐานในจักรวาล กลูออนทำให้ควาร์กเกาะติดกันตามชื่อ
ควาร์กมีหกประเภท ควาร์กขึ้นและลงในโปรตอนและนิวตรอน ส่วนอีกสี่ส่วนที่เหลือ (เสน่ห์ แปลก บน และล่าง) จะเห็นได้เฉพาะหลังจากเหตุการณ์ที่มีพลังมากเท่านั้น เนื่องจากพวกมันไม่มั่นคง
ท็อปควาร์กนั้นหนักที่สุดในบรรดาทั้งหมด – มันมีเป็นโมเลกุลโดยไม่ต้องเป็นพื้นฐานของการผลิตของมนุษย์ นอกจากนี้ยังมีความเสถียรน้อยที่สุด โดยจะสลายตัวในเวลาเพียง 5×10-25วินาที ช่วงเวลานั้นคือหนึ่งวินาทีเหมือนกับหนึ่งวินาทีคือ 100 ล้านเท่าของอายุจักรวาล การเรียกมันว่าช่วงเวลาอันแสนสั้นนั้นแทบจะเป็นการกล่าวที่น้อยเกินไป
ช่วงเวลาสั้นๆ นี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทดสอบที่เป็นปัญหา พลาสมาควาร์ก-กลูออนมีชีวิตอยู่ได้ประมาณ 10−23วินาที ซึ่งมากกว่าเวลาที่ท็อปควาร์กก่อตัวและสลายตัวอย่างน้อย 10 เท่า ซึ่งหมายความว่านักวิทยาศาสตร์สามารถใช้ท็อปควาร์กที่เกิดขึ้นในเวลาที่ต่างกันระหว่างการดำรงอยู่ของพลาสมาควาร์ก-กลูออนเพื่อตรวจสอบวิวัฒนาการของพลาสมาเอง ท็อปควาร์กจะกลายเป็นเครื่องหมายบอกเวลา
หากยังไม่เจ๋งพอ ทีมงานเชื่อว่าพวกเขาสามารถใช้ท็อปควาร์กเพื่อทำความเข้าใจว่าโมเมนตัมมีการกระจายตัวภายในโปรตอนและนิวตรอนที่เคลื่อนที่อย่างไร โดยมีการแบ่งปันอย่างเท่าเทียมกันระหว่างควาร์กและกลูออนที่สร้างนิวเคลียสของอะตอมหรือไม่
ท็อปควาร์กสลายตัวเป็น W โบซอน และควาร์กก้น W โบซอนเป็นตัวกลางของแรงนิวเคลียร์อ่อน และสลายตัวเป็นอิเล็กตรอนหรือมิวออนและนิวทริโนที่สอดคล้องกัน นอกจากนี้ยังมีความเป็นไปได้ที่ W โบซอนจะสลายตัวเป็นควาร์ก แต่เส้นทางดังกล่าวยังไม่ได้รับการสำรวจในการตรวจพบนี้ มันจะเป็นส่วนหนึ่งของข้อสังเกตในอนาคตเมื่อนักวิจัยเริ่มหาปริมาณวิวัฒนาการของพลาสมาควาร์ก-กลูออนอย่างจริงจัง
นำเสนอผลงานได้ที่พูดคุยที่ CERN และผลการสำรวจเปิดเผยต่อสาธารณะที่นี่-
