大型强子对撞机现在正在以破纪录的能量水平碰撞铅离子
阿特拉斯/欧洲核子研究中心
大型强子对撞机 (LHC) 在关闭两年进行大幅升级后2015年初恢复运营,现在正在进入一个新的阶段吗? 铅离子的碰撞能量水平是之前任何对撞机实验的两倍。
从本月开始,世界上最大的粒子加速器的科学家们正在对带正电的铅离子进行试验,铅离子是被剥夺了电子的铅原子。 瑞士欧洲核研究组织 (CERN) 的科学家通过碰撞这些铅离子来研究在那之后不久就存在了,达到数万亿度的温度。
“作为大型强子对撞机多样化研究计划的一部分,每年进行一个月的离子碰撞是一项传统,”欧洲核子研究中心 (CERN) 主席罗尔夫·豪雅 (Rolf Heuer) 表示。 “然而,今年很特别,因为我们达到了新的能量,并将探索宇宙更早期阶段的物质。”
要研究大爆炸后的物质状态,您需要重新创建一个几乎无限短暂的时刻。 欧洲核子研究组织准模拟的物质状态在我们的宇宙中只存在了百万分之几秒,当时极其炎热和致密的物质以某种形式存在。原汤由称为夸克和胶子的粒子组成。
通过增加新铅离子实验中的碰撞能量? 由于在大型强子对撞机上进行了两年的工作,现在这成为可能? 科学家们将增加夸克和胶子等离子体的体积和温度,从而能够更详细和精确地研究物质在大爆炸后的短暂条件下如何存在。
“离子运行有许多非常密集和非常热门的问题需要解决,我们的实验是专门设计的,并在停工期间得到了进一步改进,”团队成员之一保罗·朱贝利诺 (Paolo Giubellino) 说道。“整个合作正在热情地为新的发现之旅做准备。”
在一个意见稿关于这次实验,欧洲核子研究中心重离子项目的负责人约翰·乔伊特表示,我们应该庆祝“新的象征性能量障碍”的突破,并解释说可能还需要一段时间才能跨越下一个这样的前沿。
“如此多的能量集中到微小的核体积中,足以建立真正巨大的密度和温度,大约是太阳核心的四分之一百万倍,”他写了。 “重离子碰撞再现了夸克-胶子等离子体,这是一种极端的物质状态,据信在宇宙只有几微秒的时候就已经充满了它?从 20 世纪 50 年代初的角度来看,[LHC] 获得的能量将看起来就像科幻小说一样。”