Urtextiles dibuat dalam miniatur

Titisan terkecil plasma quark-gluon menunjukkan geometri yang luar biasa

Bulat, eliptik atau segi tiga: Plasma Quark-gluon menganggap bentuk geometrik luar biasa. © Javier Orjuela Koop
membaca dengan kuat

Kembali ke Big Bang: Fizik telah mencipta tetesan terkecil dari plasma Quark Gluon - "sup kuno" alam semesta. Bentuk benda primordial diciptakan dalam pemecut zarah AS dalam pelanggaran proton, nukleus deuterium dan nukleus helium dengan emas. Menarik juga: Titik-titik kecil yang kecil dan pendek dari benda purba adalah bentuk geometri yang luar biasa - mereka menyerupai sfera, elips atau segitiga, seperti yang dilaporkan penyelidik dalam jurnal Nature Fisika.

Beberapa juta sejam selepas Big Bang, tidak terdapat proton, neutron atau atom. Sebaliknya, kuark dan gluon bergerak bebas dalam plasma - semacam sup primordial kosmik. Plastik quark-gluon yang luar biasa dan melampau didedahkan oleh percubaan perlanggaran dalam pemecut zarah seperti Large Hadron Collider (LHC) atau Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) di Amerika Syarikat. Dalam pertembungan teras utama atau teras emas, titisan kecil perkara utama ini boleh dibuat dalam pecahan sesaat.

Oleh itu, plasma quark-gluon mungkin cecair yang paling cair di alam semesta, geseran dan kelikatannya hampir sifar. Pada masa yang sama, perkara utama ini juga boleh berputar lebih cepat daripada cairan lain yang diketahui - sepuluh trilion kali sesaat. Oleh itu ia juga menghasilkan vorteks terpantas di alam semesta.

Titisan quark-gluon kecil

Sekarang, perlanggaran baru pada RHIC telah mendedahkan kejutan lagi kepada perkara asal - dan mencipta titisan quark-gluon terkecil di dunia. Untuk eksperimen mereka, para penyelidik kerjasama PHENIX bertabrakan nukleus emas dengan nukleus atom yang lebih kecil dalam pemecut zarah. Sebagai tambahan kepada proton, ini adalah deuteron proton dan nukleon neutron dan helium-3 daripada dua proton dan satu neutron.

Sebelum ini, perlanggaran tidak simetris dianggap terlalu rendah untuk melepaskan tenaga yang diperlukan untuk plasma quark-gluon. Tetapi itu ternyata kesilapan. Seperti yang diketahui oleh ahli fizik, perlanggaran kecil dengan proton, nukleus deuterium dan helium-3 menimbulkan titisan pendek yang kecil dan pendek dari plasma quark-gluon - kejutan yang nyata. paparan

"Penemuan kami telah membawa kita lebih dekat kepada jawapan kepada persoalan, yang paling kecil sejauh mana perkara ini boleh wujud, " jelas Jamie Nagle dari PHENIX kerjasama.

Geometri penurunan bergantung kepada bentuk zarah permulaan. Javier Orjuela Koop

Lingkaran, elips dan segitiga

Yang mengejutkan juga: Titisan kecil ini mengenai perkara asal mempunyai bentuk geometrik yang luar biasa: plasma quark-gluon dari perlanggaran proton adalah sfera, bahawa deuterons adalah elips, dan inti helium-3 adalah satu bentuk segi tiga yang menarik, seperti yang dilaporkan penyelidik.

Sebabnya: Kerana ciri khas plasma quark-gluon, ciri-ciri geometri nukleus atom asal tetap dalam bentuk titisannya, sebagaimana yang dijelaskan ahli fizik. "Kami melihat korelasi yang kuat antara geometri asal dan corak aliran kemudian, " jelas Julia Velkovska, jurucakap wakil untuk kerjasama PHENIX. Malah sebelum ini, model teori telah meramalkan ini, tetapi sekarang hanya mungkin untuk membuktikan percubaan ini.

Keputusan baru memberikan pandangan baru ke dalam perkara primordial alam semesta dan membantu untuk lebih memahami bagaimana alam semesta kita kelihatan hanya pecahan sesaat selepas Big Bang. (Fizik Alam, 2018; doi: 10.1038 / s41567-018-0360-0)

Sumber: University of Colorado di Boulder, DOE / Brookhaven National Laboratory

- Nadja Podbregar