2012年08月16日06:55
[導讀]歐洲核子研究中心與布魯克海文國家實驗室的研究人員創(chuàng)造出最高的人造溫度，探索普通物質(zhì)與夸克膠子等離子體的邊界狀態(tài)。
科學家位于歐核中心大型強子對撞機ALICE探測器的情景
騰訊
科學訊（Everett/編譯）北京時間8月16日消息，據(jù)國外媒體報道，來自歐洲核子研究中心和布魯克海文國家實驗室的科學家們在2012年在華盛頓召開的夸克物質(zhì)會議上宣布了最新的發(fā)現(xiàn)成果，揭開了宇宙大爆炸發(fā)生后僅僅幾毫秒發(fā)生的事件。科學家通過歐洲核子研究中心大型重離子實驗探測器(ALICE)創(chuàng)造了有史以來最高的人造溫度，產(chǎn)生的夸克-膠子等離子體瞬間超過了此前4萬億度等離子體流溫度記錄的38%。
這團等離子體如同一個巨大的原子湯，科學家認為這種物質(zhì)形態(tài)是大爆炸后極短時間內(nèi)存在的獨特狀態(tài)，在早前的實驗中發(fā)現(xiàn)處于這種狀態(tài)的等離子體就如同完美的液體，這一發(fā)現(xiàn)也意味著物理學家們著手在實驗室中研究最熱、密度最高的物質(zhì)形態(tài)，比我們太陽中心溫度高出10萬倍，密度也將超過中子星。
在7月份，歐洲核子研究中心的科學家們宣布發(fā)現(xiàn)了難以捉摸的希格斯玻色子，而重離子物理研究領域則是探索宇宙中物質(zhì)屬性的關(guān)鍵，這同時也是大型強子對撞機極其實驗需要解決的基礎物理問題之一。根據(jù)歐洲核子研究中心主任羅爾夫·霍伊爾（Rolf Heuer）認為：大型強子對撞機的物理學家們正在研究質(zhì)子-質(zhì)子對撞和鉛離子對撞(Lead-Lead Collision)實驗，試圖解釋其他重要的粒子物理現(xiàn)象。其結(jié)果將幫助科學家了解高密度時空的演化過程以及強相互作用在時間和空間中的行為。
與此同時美國布魯克海文國家實驗室（BNL）的相對論重離子對撞機（RHIC）研究人員第一次觀察到普通物質(zhì)可以被分離成質(zhì)子和中子、以及夸克和膠子等，如同早期宇宙中的等離子燙，這就像水可以存在于不同的形態(tài)一樣，隨著溫度和壓力的變化可出現(xiàn)固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)等。相對論重離子對撞機的科學家們試圖揭開夸克膠子態(tài)逐漸形成普通物質(zhì)的過程，但科學家們還不清楚如何界定這些物質(zhì)狀態(tài)的邊界，而相對論重離子對撞機則為此提供了一個線索。
普通物質(zhì)的原子核與夸克膠子等離子體（QGP）作為物質(zhì)演變的兩個不同階段，是大自然中的最基本力，研究這項科學的理論被稱為量子色動力學或者QCD理論。來自STAR繆子探測器和布魯克海文國家實驗室PHENIX粒子探測器在研究結(jié)果顯示夸克膠子等離子體具有完美的液體形態(tài)，隨著演化過程的進行，夸克與普通物質(zhì)質(zhì)子和中子的相互作用開始出現(xiàn)，我們通過測量該過程的能量變化可發(fā)現(xiàn)普通物質(zhì)與夸克膠子等離子體態(tài)的邊界。
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