ALICE detektoriaus nuotrauka CERN. Nuotrauka mandagumo dėka CERN.
Beveik nieko nepadaręs, mokslininkai vis labiau supranta keistesnes materijos būsenas, esančias praėjus vos milisekundėms po Visatos sukūrimo Didžiajame sprogime. Tai teigia CERN ir Brookhaveno nacionalinės laboratorijos fizikai, pristatę naujausius savo atradimus „Quark Matter 2012“ konferencijoje Vašingtone.
Sumušdami švino jonus mažiau žinomu CERN ALICE sunkiųjų jonų eksperimentu, fizikai pirmadienį teigė, kad sukūrė karščiausią visų laikų žmogaus sukurtą temperatūrą. Akimirksniu CERN mokslininkai sukūrė kvarko-gluono plazmą - 38 proc. Karštesnės temperatūros nei ankstesnė rekordinė 4 trilijonų laipsnių plazma. Ši plazma yra subatominė sriuba ir labai unikali materijos būsena, kuri, kaip manoma, egzistavo ankstyviausiomis akimirkomis po Didžiojo sprogimo. Ankstesni eksperimentai parodė, kad šios konkrečios plazmos rūšys elgiasi kaip tobuli, be trinties skysčiai. Šis atradimas reiškia, kad fizikai tiria tankiausias ir karščiausias medžiagas, kurias kada nors sukūrė laboratorijoje; 100 000 kartų karštesnė už mūsų Saulės vidų ir tankesnė už neutroninę žvaigždę.
CERN mokslininkai ką tik pradeda savo liepos mėn. Pranešimą apie neįmanomo Higso bozono atradimą.
„Sunkiųjų jonų fizikos sritis yra labai svarbi tiriant materijos savybes pirmykštėje visatoje. Tai yra vienas iš pagrindinių fundamentaliosios fizikos klausimų, kurį turi išspręsti LHC ir jo eksperimentai. Tai iliustruoja, kaip ne tik neseniai atrastas į Higsą panašus bozonas, bet ir LHC fizikai tiria daugybę kitų svarbių reiškinių - tiek protonų, tiek protonų, tiek švino ir švino susidūrimų “, - teigė CERN generalinis direktorius Rolfas Heueris.
Anot pranešimo spaudai, išvados mokslininkams padeda suprasti „didelio tankio, stipriai sąveikaujančios medžiagos evoliuciją tiek erdvėje, tiek laike“.
Tuo tarpu Brookhaveno reliatyvistinio sunkiųjų jonų kolliderio (RHIC) mokslininkai sako, kad jie pastebėjo pirmąjį žvilgsnį į galimą ribą, atskiriančią įprastą materiją, sudarytą iš protonų ir neutronų, nuo karštos pirminės kvarkų ir gluonų plazmos ankstyvojoje visatoje. Kaip vanduo, turintis skirtingas fazes, kietas, skystas ar garų, atsižvelgiant į temperatūrą ir slėgį, RHIC fizikai išardo ribą, kur iš kvarko gliukozės plazmos pradeda formuotis paprastosios medžiagos, sutriuškindamos aukso jonus. Mokslininkai vis dar nėra tikri, kur nubrėžti ribines linijas, tačiau RHIC pateikia pirmuosius įkalčius.
Šiandienos paprastų atomų branduoliai ir pirmykštė kvarko-gliuko plazma, arba QGP, žymi dvi skirtingas materijos fazes ir sąveikauja pačiose pagrindinėse Gamtos jėgose. Šios sąveikos aprašytos teorijoje, vadinamoje kvantine chromodinamika arba QCD. RHIC „STAR“ ir „PHENIX“ duomenys rodo, kad kvarko gliukozono plazmos skystosios savybės vyrauja, kai energija viršija 39 milijardus elektronų voltų (GeV). Kai energija išsisklaido, pradeda atsirasti kvarkų ir paprastosios materijos protonų bei neutronų sąveika. Išmatuodamas šias energijas mokslininkai gauna kelio ženklus, rodančius, kaip artėja riba tarp paprastosios materijos ir QGP.
„Kritinė baigtis, jei ji egzistuoja, atsiranda esant unikaliai temperatūros ir tankio vertei, už kurios ribų QGP ir įprastos medžiagos gali egzistuoti kartu“, - teigė Stevenas Vigdoris, Brookhaveno asocijuotosios branduolinės ir dalelių fizikos laboratorijos direktorius, vadovaujantis RHIC tyrimų programai. . „Jis yra analogiškas kritiniam taškui, už kurio skystas vanduo ir vandens garai gali egzistuoti šiluminėje pusiausvyroje“, - sakė jis.
Nors Brookhaveno dalelių greitintuvas negali atitikti CERN nustatytų temperatūros sąlygų, JAV energetikos departamento laboratorijos mokslininkai sako, kad mašina šiame fazės perėjimo etape žymi „saldžią vietą“.
Vaizdo antraštė: Branduolinės fazės diagrama: RHIC yra energijos „saldžiajame taške“, norėdamas ištirti perėjimą tarp paprastosios medžiagos, pagamintos iš hadrono, ir ankstyvosios visatos materijos, vadinamos kvarko-gluono plazma. Su JAV Energetikos departamento Brookhaveno nacionalinės laboratorijos sutikimu.
Johnas Williamsas yra mokslo autorius ir „TerraZoom“, Kolorado mieste įsikūrusios internetinės plėtros parduotuvės, kurios specializacija yra interneto žemėlapių sudarymas ir internetinių vaizdų didinimas, savininkas. Jis taip pat rašo apdovanojimus pelniusį tinklaraštį „StarryCritters“ - interaktyvią svetainę, skirtą kitaip pažvelgti į NASA didžiųjų observatorijų ir kitų šaltinių vaizdus. Buvęs „Final Frontier“ redaktorius, jo darbai pasirodė „Planetary Society Blog“, „Air & Space Smithsonian“, „Astronomy“, „Earth“, „MX Developer’s Journal“, „The Kansas City Star“ ir daugelyje kitų laikraščių bei žurnalų.
