親子觀星會

討論區 => 天文新知 => 主題作者是: peter 於 2016-02-16 08:50:04



主題: 強子對撞機重造“宇宙湯”:早期宇宙更接近液體
作者: peter2016-02-16 08:50:04
强子对撞机重造"宇宙汤":早期宇宙更接近液体
http://www.cnbeta.com/articles/475073.htm
http://finance.sina.com/bg/tech/sinacn/20160215/15351411572.html

  在大爆炸之后的幾億分之一秒內,宇宙中就充滿了一種極為滾燙、稠密的“湯”狀物質。研究人員近日利用日內瓦的大型強子對撞機,重新製造出了這一混合物的微縮版

(http://static.cnbetacdn.com/thumb/article/2016/0216/65b87211d228529.jpg_600x600.jpg)

圖中顯示,當兩個原子核將對方撞離中心后,便形成了一小滴兩端被拉長的夸克-膠子等離子體。由於該粒子的兩端較尖,我們得以弄清夸克-膠子等離子體的性質,如黏性等。

  新浪科技訊 北京時間2月16日消息,在大爆炸之后的幾億分之一秒內,宇宙中就充滿了一種極為滾燙、稠密的“湯”狀物質。

  研究人員近日利用日內瓦的大型強子對撞機,重新製造出了這一混合物的微縮版。為了得到這一結果,他們讓鉛原子以極高的能量、在長達27公里的粒子加速器中相撞。

  該實驗將幫助我們更好地理解,為什麼早期的宇宙更像是一種液體,而非像一些科學家提出的那樣,是滾燙的氣體。

  這鍋由原始物質組成的“湯”是一種所謂的“夸克-膠子等離子體”。通過重新製造這一物質,玻爾研究所的研究人員們得以對該物質的特性展開調查。

  夸克和膠子都是組成亞原子粒子和原子的基本粒子。在宇宙大爆炸的幾秒鐘后,原本用來將這些亞原子粒子結合在一起的力被削弱了,從而産生了一種名叫夸克-膠子等離子體的物質——它如同一鍋奇怪的“湯”,裏面充滿了各種滾燙的物質。但這鍋“原始粒子湯”並非像科學家原本設想的那樣,是一種極熱的氣體,事實上,它更像是一種液體。

  “在對本次原子碰撞進行分析之后,我們得以在有史以來最高的能量級別上,首次研究夸克-膠子等離子體的具體性質,並研究它流動的方式。”玻爾研究所的一名博士后You Zhou表示。

  該項目的研究重點是夸克-膠子等離子體的共有性質。即使在能量密度極高的情況下,該狀態的物質也能以類似液體的形式存在。

  研究人員使用了新的測量方法來研究粒子之間的聯結情況,從而精確地測量出了這種液體的黏性。

  Zhou解釋稱,他們採用的實驗方法非常先進。其理論依據是,當兩個球形原子核相撞時,會將對方撞得稍微偏離原子中心。因此,夸克-等離子體的形狀兩端被稍稍拉長了一些,有點像美式橄欖球。

  這意味着,在這顆極為滾燙的“液滴”中,中心與表面之間的壓力差在各軸線方向上是不同的。因此,科學家在測量碰撞産生的粒子數量時,便能夠發現其特性的變化。

  “僅僅利用一滴少的不能再少的‘早期宇宙’物質,我們就能進行如此精細的測量,這着實是一件壯舉。”哥本哈根大學玻爾研究所ALICE研究組的組長Jens J?rgen Gaardh?je表示。

  “研究結果完全符合流體力學定律,並且说明夸克-膠子等離子體的形態類似於液體。”

  “不過,這是一種非常特殊的液體,而且和水不一樣的是,它不是由分子組成的,而是由夸克和膠子等基本粒子構成的。