科學家們以99.99999991%的光速將鉛粒子粉碎,重新創(chuàng)造了大爆炸后出現(xiàn)的第一種物質(zhì)。
歐洲科學家團隊利用大型強子對撞機(LHC)揭示了宇宙大爆炸第一個0.000001秒內(nèi)發(fā)生的新細節(jié),即第一個微秒內(nèi)一種特殊的等離子體發(fā)生了什么。從殘骸中,他們發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生了一種被稱為夸克膠子等離子體(QGP)的原始物質(zhì)。
科學家們首次能夠探測等離子體的特征,并發(fā)現(xiàn)這種液狀物流動的阻力,比任何其他已知的物質(zhì)都要小。
“這項研究向我們展示了QGP的演化,并最終可能揭示了宇宙在大爆炸后的第一微秒內(nèi)是如何演化的?!焙现?、丹麥哥本哈根大學尼爾斯玻爾研究所副教授Zhou You表示。
在大爆炸之后,人們認為宇宙是一鍋“能量湯”,然后在一段稱為膨脹的時期內(nèi)迅速膨脹,使宇宙冷卻到足以形成物質(zhì)。
第一個被認為出現(xiàn)的實體是夸克,一種基本粒子;以及膠子,膠子承載著將夸克粘在一起的強大力量。隨著宇宙進一步冷卻,這些粒子形成了亞原子粒子,稱為強子,其中一些就是我們所知道的質(zhì)子和中子。
科學家們在世界上最大的原子對撞機——位于瑞士日內(nèi)瓦邊境的大型強子對撞機(LHC)上創(chuàng)造了這鍋“能量湯”。通過將重原子核碰撞在一起,科學家們可以創(chuàng)造出一個微小的火球,它可以在幾分之一秒內(nèi)有效地將粒子融化成它們的原始形態(tài)。
科學家們認為他們在2000年首次創(chuàng)造了QGP,但最新的一批,發(fā)表在2021年5月11日的《物理快報B》(Physics Letters B)在線上的報道,是他們第一次能夠詳細地探測其液體性質(zhì)的特征。
由于等離子體只持續(xù)了10^-23秒,科學家們使用新的計算機模擬與數(shù)據(jù)收集大型離子對撞機實驗加速器中找出這些物質(zhì)的性質(zhì),以及它如何可能改變之間的即時形成和當它濃縮成強子。
他們發(fā)現(xiàn)QGP是一種完美的液體——這意味著它幾乎沒有粘性或流動阻力——而且它也會以不同于其他形式的物質(zhì)的方式隨時間改變形狀。
隨著加速器的升級和美國一個價值10億美元的新加速器上線,科學家們希望發(fā)現(xiàn)更多的細節(jié)。
譯/前瞻經(jīng)濟學人APP資訊組
參考資料:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S037026932100294X?via%3Dihub
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