科學(xué)家們把粒子加速至99.9999991%的光速,然后讓它們彼此沖撞,創(chuàng)造了大爆炸后出現(xiàn)的第一批物質(zhì)。
殘骸中出現(xiàn)的原始物質(zhì),被稱為夸克-膠子等離子體,或QGP。它僅持續(xù)了幾分之一秒,但科學(xué)家們第一次能夠探測到等離子體的液體特征,發(fā)現(xiàn)它比任何其他已知物質(zhì)的流動(dòng)阻力都小,并確定它在早期宇宙的最初時(shí)刻是如何演變的。
共同作者、丹麥哥本哈根大學(xué)尼爾斯·玻爾研究所的副教授You Zhou說:"這項(xiàng)[研究]向我們展示了QGP的演變,并最終[可能]表明早期宇宙在大爆炸后的第一個(gè)微秒內(nèi)是如何演變的。
大爆炸之后,宇宙被認(rèn)為是一鍋能量湯,然后在被稱為暴漲的時(shí)期迅速膨脹,這使得宇宙冷卻到足以形成物質(zhì)。
最早出現(xiàn)的實(shí)體被認(rèn)為是夸克,以及膠子。后者攜帶著將夸克粘在一起的強(qiáng)力。
隨著宇宙的進(jìn)一步冷卻,這些粒子形成了被稱為強(qiáng)子的亞原子粒子,其中一些就是我們熟識(shí)的質(zhì)子和中子。
科學(xué)家們在世界最大的原子粉碎機(jī)——位于瑞士日內(nèi)瓦邊境的大型強(qiáng)子對撞機(jī)(LHC)——上重新烹出了創(chuàng)世物質(zhì)湯。
砸碎重原子核,科學(xué)家們可以創(chuàng)造出微小的火種,將粒子融化成原始形式。
科學(xué)家們大約在2000年首次制造出QGP,但是2021年5月11日在《物理學(xué)通訊B》在線報(bào)告里的最新QGP,是他們第一次詳細(xì)探測其液體特征的機(jī)會(huì)。
由于等離子體只持續(xù)了10的負(fù)23次方秒,科學(xué)家們使用新的模型以及從名為ALICE——大型離子對撞機(jī)實(shí)驗(yàn)的簡稱——的儀器中收集的數(shù)據(jù)來弄清古老物質(zhì)的特性,包括它在形成瞬間和凝結(jié)成強(qiáng)子時(shí)可能發(fā)生的變化。
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度或流動(dòng)阻力——而且還以不同于其他物質(zhì)的方式隨時(shí)間改變形狀。
這些信息有助于科學(xué)家了解宇宙在大爆炸后最初階段的樣子。科學(xué)家們希望隨著加速器的升級和美國最新的價(jià)值數(shù)十億美元的加速器上線,發(fā)現(xiàn)更多的細(xì)節(jié)。
更多的研究可以幫助科學(xué)家了解夸克和膠子是如何排列成質(zhì)子和中子的,并且 "有可能與大爆炸模型中的早期階段的量子膨脹相聯(lián)系",Zhou說。
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