Fizikai, dirbantys siekdami atkurti visatos atsiradimo metu egzistavusį reikalą, tikėjosi kažko panašaus į dujas ir baigėsi „tobulu“ skysčiu, balandžio 18 d. Amerikos fizikų draugijos susirinkime pranešė keturios tyrėjų komandos. Vienai iš komandų vadovauja MIT.
„Šie tikrai stulbinantys atradimai privertė mus daryti išvadą, kad mes matome kažką visiškai naujo - netikėtą materijos pavidalą - tai atveria naujas minties galimybes apie pagrindines materijos savybes ir sąlygas, kurios egzistavo iškart po [Didžiojo sprogimo], “- sakė JAV energetikos departamento mokslo biuro direktorius Raymondas Orbachas, pagrindinis šio tyrimo rėmėjas.
Kitaip nei įprasti skysčiai, kuriuose atskiros molekulės juda atsitiktine tvarka, atrodo, kad naujoji medžiaga juda pagal struktūrą, pasižyminčią dideliu dalelių koordinavimu - panašiai kaip žuvų mokykla, reaguojanti kaip viena visuma judant per kintančią aplinką. Tas skysčio judesys yra beveik „tobulas“, kaip apibrėžta hidrodinamikos lygtimis.
Pavaizduokite medaus srautą, tada vandens srovę. „Vanduo teka daug lengviau nei medus, ir atrodo, kad mūsų sukurtas naujas skystis teka daug lengviau nei vanduo“, - sakė WIT Busza, MIT komandos vadovas ir Franciso Friedmano fizikos profesorius. Kiti MIT dėstytojai, dirbantys šiame darbe, yra fizikos profesorius Bolek Wyslouch ir docentas Gunther Roland.
Busza pažymi, kad rezultatai neatmeta, kad kažkurioje jaunosios visatos vietoje egzistavo dujomis panaši materija, tačiau duomenys rodo, kad „kažkas kitokio, o gal net įdomiau, esant mažesniems energijos tankiams, atsirandantiems RHIC (Relativistinis sunkiųjų jonų kaupiklis). “
Tyrimas taip pat sukėlė keletą kitų netikėtumų. Pavyzdžiui, „duomenyse yra elegancija, kurios dar neatspindi mūsų teorinis supratimas“, - sakė Rolandas.
Visatos gimimas
Praėjus maždaug dešimčiai milijonų sekundžių po Didžiojo sprogimo, fizikai mano, kad visata buvo sudaryta iš silpnai sąveikaujančių objektų, kvarkų ir gluonų dujų, kurie galų gale susiburtų kartu, sudarydami atominius branduolius ir materiją, kaip mes ją žinome.
Taigi per pastaruosius 25 metus mokslininkai stengėsi iš naujo sukurti tas dujas arba kvarko-gliukozono plazmą, statydami vis didesnius atomų smulkintuvus. „Idėja yra pagreitinti branduolius iki beveik šviesos greičio, tada priversti juos sugesti“, - teigė Busza. „Tokiomis sąlygomis tikimasi, kad susidarys plazma.“ Dabartiniai rezultatai buvo pasiekti reliatyvistiniame sunkiųjų jonų kaupiklyje, esančiame DOE Brookhaveno nacionalinėje laboratorijoje.
RHIC pagreitina aukso branduolius apskritime, maždaug 2 kilometrų skersmens vamzdyje. Keturiose vietose branduoliai susiduria, o aplink šias vietas mokslininkų komandos pastatė detektorius duomenims rinkti. Keturių instrumentų - STAR, PHENIX, PHOBOS ir BRAHMS - požiūris į dalelių elgesio stebėjimą ir analizę skiriasi. APS posėdyje aptartas darbas apibendrina visų keturių įrenginių RHIC rezultatus per pirmuosius trejus metus. Kiekvienos komandos straipsniai taip pat bus vienu metu paskelbti būsimame žurnalo „Nuclear Physics A“ numeryje.
MIT yra pagrindinė PHOBOS institucija, bendradarbiaujanti tarp JAV, Lenkijos ir Taivano. „Mes esame labai maži“, - sakė Busza, sukūrusi įrenginio koncepciją. „STAR“ ir „PHENIX“ kainuoja apie 100 mln. USD ir turi apie 400 darbuotojų. Mes kainuojame mažiau nei 10 milijonų dolerių ir turime apie 50 žmonių “, - sakė jis. (BRAHMS taip pat maža.)
Nepaisant to, PHOBOS komanda gavo pirmuosius fizikos rezultatus iš trijų iš penkių RHIC eksperimentinių važiavimų ir pirmą kartą surišo į ketvirtą. (Penktasis bandymas vis dar analizuojamas.)
Vieno iš šių bandymų metu komanda surinko duomenis, juos išanalizavo ir per penkias savaites pateikė darbo dokumentą. „Tai yra negirdėta didelės energijos fizikoje“, - sakė Busza, kuris Rolandui suteikia greitą apsisukimą. „Jis buvo tas asmuo, kuris sugebėjo iš duomenų išgauti fiziką“.
Kas toliau?
Nors didesni RHIC detektoriai ir toliau rinks duomenis, „PHOBOS“ nebegalioja. „Iš sąnaudų ir naudos santykio mes manome, kad iš tokio mažo eksperimento mes įgijome tiek žinių, kiek galime“, - sakė Busza.
Taigi komanda dabar žvelgia į ateitį. Nariai tikisi tęsti studijas RHIC įpėdiniame - Europoje statomame dideliame hadronų susidūrime (LHC). Tame įrenginyje bus 30 kartų didesnė RHIC susidūrimo energija, o tai mokslininkams priartės prie visatos gimimo sąlygų. „LHC mes išbandysime tai, ko, mūsų manymu, išmokome iš RHIC“, - sakė Busza. „Mes taip pat tikimės naujų netikėtumų, galbūt dar didesnių netikėtumų“, - reziumavo jis.
Šiuo metu PHOTOS srityje dirbantys MIT mokslo darbuotojai yra Maartenas Ballintijnas, Piotras Kuliničius, Christofas Rolandas, George'as Stephansas, Robinas Verdieris, Gerritas vanNieuwenhuizenas ir Constantinas Loizidesas. Šeši abiturientai taip pat yra komandoje; tyrimas jau parengė penkias tezes, iš kurių dvi yra pakeliui.
Originalus šaltinis: MIT naujienų pranešimas
