
科学家说,超热基本颗粒的汤可能是了解宇宙在形成后的样子的关键。
在过去的几年中,物理学家在世界上两个最强大的粒子加速器中创造了这种汤 - 瑞士的大型强子对撞机(LHC)和纽约的相对论重离子对撞机(RHHC) - 通过以超快速的快速粉碎在一起。
当两个颗粒碰撞时,它们会爆炸成足够强大的纯能量,可以融化原子,并将质子和中子(原子核的组成部分)分解到其成分夸克和胶子中。质子和中子每个都包含三个夸克,而胶子是将夸克凝聚在一起的无质量胶。
结果是等离子科学家称为“几乎完美的液体,“摩擦几乎为零。
比太阳热
在7万亿至10万亿华氏度(4万亿和6万亿摄氏度)之间的温度下,这是”夸克 - 杜伦等离子体“是地球上创造的最热门的东西,比太阳中心高约100,000倍。
主持RHIC的Brookhaven National Laboratory物理学家Steven Vigdor说:“我们现在以一种独特的状态创造了物质,这些状态是从内部质子和中子释放的。”人们认为,这种奇异的物质状态与宇宙中物质的形式非常相似大爆炸大约137亿年前。 [专辑:RHIC的幕后这是给出的
维格多(Vigdor)今天(8月13日)在华盛顿特区举行的Quark Matter 2012粒子物理学会议上说:“宇宙的许多关键特征是在宇宙初期的那些较早时刻建立的。”
在宇宙的这一阶段之后不久,夸克和胶子就会结合形成质子和中子,这些中子会在一段时间后与电子分组以形成原子。这些最终建造了我们今天所知道的星系,星星和行星。
为了更好地了解这种情况的发生是如何发生的,科学家的目的是尝试这种原始汤来研究其特性,例如其粘度,这是衡量其内部摩擦或对流动性的衡量。与日常液体(例如蜂蜜甚至水)相比,夸克 - 格鲁隆等离子体的粘度很小。
该等离子体也非常致密,颗粒比中子恒星更紧密,这是当一些恒星在超新星中爆炸时所产生的压缩球。
LHC所在地的Cern Physics Lab的物理学家Jurgen Schukraft说:“我们现在确实有了真正的实验工具……并确切地弄清楚这是什么样的东西,以及为什么它具有这些非凡的特性。”
炮弹通过等离子体
科学家对这种物质状态进行实验的一种方法是通过它射击其他粒子。
例如,魅力夸克(Charm Quarks)是夸克(Quark)的风味,比形成质子和中子的上下夸克高100倍。当大型强子对撞机的Alice实验中的物理学家注入了含有魅力夸克的颗粒中,他们发现血浆的流动非常强,以至于拖延了魅力颗粒,最终使他们的通行减慢。
Schukraft说:“即使它们非常沉重,并且像炮弹一样经历,但最终还是放慢了速度。” “这件事具有巨大的能力,即使是非常沉重的颗粒。”
多年来,科学家一直在追求Quark-Gluon等离子体。 2005年,物理学家怀疑他们已经在RHIC中创建了它,但是直到2010年,他们才验证他们已经创造了足够热的物质引起极端状态。
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