Американский коллайдер частиц создал «первородное» вещество вселенной

Американский коллайдер частиц создал «первородное» вещество вселенной

Кварк-глюонная плазма это исходное состояние Вселенной. После Большого Взрыва на протяжении некоторого периода (возможно, нескольких миллисекунд) материя была настолько горячей, что находилась в своем наиболее неупорядоченном состоянии. Это означает, что в том момент не было ничего, кроме отдельных субатомных частиц.

Поведение этой плазмы и процесс её охлаждения, в ходе которого формируется материя, является одним из самых важных вопросов о ранней Вселенной. Поэтому новость о том, что в американском коллайдере частиц RHIC (релятивистский коллайдер тяжёлых ионов) удалось воссоздать небольшое количество этой массы, так удивила научный мир. Результаты этой работы были опубликованы в журнале Physical Review Letters.

Как можно представить, чтобы разорвать материю настолько, что даже адроны не могут образовываться в формы, требует большого количества входной энергии. В общем, было предположено, что адронный коллайдер сможет создать кварк-глюонной плазмы, если столкнуть ядра с большим атомным весом. Большой адронный коллайдер и RHIC в прошлом  уже создавали кварк-глюонной плазму путем столкновения тяжелых атомов, таких как свинец или золото.

Однако в новом эксперименте RHIC создал плазму, столкнув ядро атома гелия-3 с атомом золота, что раньше считалось невозможным. Количество плазмы было намного меньше, чем в экспериментах с тяжелыми атомами, но она пребывала в нужном состоянии достаточно долго, чтобы ученые смогли измерить её свойства. Эксперимент доказал, что в таком состоянии материя представляет собой идеальную жидкость – имеющую нулевое внутреннее трение и не проводящую тепло. Это дает пищу для размышлений физикам, так как в реальных условиях идеальные жидкости не встречаются

Но Большой взрыв, как полагают, вызвал такое состояние у всей материи во Вселенной в один момент.

Ядро гелия-3 состоит из двух протонов и нейтрона, что делает его на один нейтрон легче, чем наиболее распространенный изотоп гелия на Земле. Это ядро было выбрано, так как оно на одну частицу тяжелее, чем атом дейтерия, использовавшийся в Большойм адронном коллайдере и RHIC для столкновений с золотом в аналогичных экспериментах. Столкновение с гелием было проведено еще в 2014 году, но результаты были опубликованы только сейчас. Команда провела несколько столкновений с единичными протонами в 2015 году, но их результаты пока не опубликованы.

Создание разных образцов кварк-глюонной плазмы может предоставить данные для исследований самых ранних событий в истории вселенной.

Система Orphus
comments powered by Disqus
 
Top