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最初的宇宙物质:近乎完善"夸克汤"膨大似宇宙大爆炸


admin| 更新时间:2018-12-19 08:39|点击数:未知

  原子是由电子、质子和中子构成,而中子和电子又是由夸克构成,夸克和胶子微粒粘相符在一首,胶子是一栽理论上倘若的无质量粒子。夸克是不能够别离的,倘若你投入有余的能量试图别离它们,更众的夸克将在该空间中突然展现,能够会导致新粒子“喷涌”。在大约2万亿摄氏度的高温下,该编制成为带有夸克的液体,而不是由原子构成的液体,行为一栽构成片面,该液体被称为“夸克-胶子等离子体”,未必也被称为“夸克汤”。

  新浪科技讯 北京时间12月18日新闻,据国外媒体报道,宇宙是在一次大爆炸中形成的,随后恒星和星系并非立即诞生形成。科学家认为,最初的宇宙物质是近乎完善的夸克液体,夸克是最幼的已知原子构成片面。现在,科学家在高能量粒子碰撞实验中发现夸克液体存在的证据,越来越众的证据外明,这些液体能够以意料不到的手段形成,爆炸性地产生向外起伏的微弱液滴,就像幼型液体大爆炸,科学家们正在钻研如何限制该过程。

  瑞士日内瓦大型强子对撞机和布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机(RHIC)的钻研科学家外示,经由过程碰撞原子核制造夸克汤已有十年的历史,但令人惊讶的是,越来越众的证据外明,能够操纵更幼的编制来创建夸克汤,甚至只是操纵质子,之前科学家认为这是不能够的。相对论重离子对撞机的PHENIX实验是下一步理解这栽稀奇液体如何形成的最新钻研项现在。

  佩雷佩利特萨注释称,在金原子碰撞过程中发现的幼原子核碰撞照样欠缺第三个特征“喷射猝熄”(jet quenching),这是一栽对夸克和胶子在高能碰撞中产生粒子流的按捺,这栽碰撞过程清淡出现在科学实验中。

  科学家下步将理解一切这些片段,质子碰撞产生的夸克汤如何转化为原子核碰撞产生的夸克汤?关于这个令人难以信任的物质阶段性质,将通知物理学家什么新闻?

  美国科罗拉众大学博尔德分校副教授丹尼斯·佩雷佩利特萨(Dennis Perepelitsa)是PHENIX实验的配相符成员,他说:“5年前,倘若有人认为这些幼得几乎为零的物质(飞米等级或者更幼)能够存在众体、整体式动力学组织,那将被视为一栽专门极端的稀奇理论。该钻研通知‘彻底证实’了一些主要的事情正在发生——夸克汤微弱液滴的形成潜能。”

  PHENIX实验的钻研人员宣布了自2014年以来对相对论重离子对撞机采集的数据进走建模和分析的终局。相互碰撞的质子束形成了夸克汤球形液滴,这些液滴表现圆形。氘核(一个质子和一个中子结相符在一首)与金核发生碰撞,将形成不息膨大的圆形组织,氦-3核(两个质子和一个中子结相符在一首)与金核发生碰撞,将形成不息膨大的三角形组织。这项最新钻研发外在《当然物理》杂志上。

  这些题目是关于新式添速器和探测器的,原由大型强子对撞机进走各栽改造,将脱机两年时间。布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机的PHENIX实验将升级成为sPHENIX实验,也许新实验将开拓科学家的视野,让他们洞察分析宇宙早期的内心。

  维尔科维基卡外示,这是科学家在最远大的层面上,操纵人类可操控的手段钻研宇宙最内心的属性,这自己就是一项远大的钻研收获。(叶倾城)

图中是3个夸克汤液滴。现在越来越众的证据外明,这些液体能够以意料不到的手段形成,爆炸性地产生向外起伏的微弱液滴,就像幼型液体大爆炸。  图中是3个夸克汤液滴。现在越来越众的证据外明,这些液体能够以意料不到的手段形成,爆炸性地产生向外起伏的微弱液滴,就像幼型液体大爆炸。  声明:新浪网独家稿件,未经授权不准转载。 -->

  这是一项令人昂扬的钻研终局,进一步证据外明科学家能够创造这栽稀奇的液体,理论上它们存在于宇宙首次闪光,以令人意料不到的手段进走。但是这项实验通知中所谓的“整体起伏”——夸克行为一个单位的行动和起伏,仅是这栽液体的一个特征。2017年,科学家在大型强子对撞机的ALICE实验中发现另一个特征——“稀奇夸克”(strange quark)数目突然有所增补。

  他说:“吾们在幼型编制中还异国清晰望到这栽表象,尽管在p Pb(铅上的质子)数据中发现一些乐趣的挑示,不过在幼型编制中照样欠缺清亮的不益看测数据,这外明也许吾们必要重新思考,这些数据向吾们传达了大型编制中什么新闻。也许该编制太幼,无法对喷射产生清晰影响。”

  美国范德堡大学朱莉娅·维尔科维基卡(Julia Velkovska)教授说:“实际上,吾们经由过程选择抛射体类型,从而能够设计液滴的外形组织。浅易地讲,吾们能够设计令人难以信任的‘夸克汤’液滴,其膨大过程相通于幼型宇宙大爆炸。”

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