Материята Се Стопява При Сблъсъци На Суперчастици

{h1}

Физиците са създали супа от частици, наречена кварка-глюонна плазма вътре в ускорителя за частици rhic в националната лаборатория в брукхейвен. Златните ядра се разбиват заедно при такива екстремни температури, че протоните и неутроните се стопяват в състава им

Създавайки супа от субатомни частици, подобна на произведената от Големия взрив, учените откриха границата на температурата, при която обикновената материя се разтваря.

Нормалните атоми ще се преобразуват в друго състояние на материята - плазма от кварки и глуони - при температура около 125 000 пъти по-гореща от центъра на слънцето, казаха физиците, след като заедно разбиха ядрата на златните атоми и измерят резултатите.

Въпреки че това крайно състояние на материята е далеч от всичко, което се случва естествено на Земята, учените смятат, че цялата Вселена се е състояла от подобна супа за няколко микросекунди след Големия взрив преди около 13,7 милиарда години.

Физиците биха могли да го създадат само във вътрешността на мощни атомни ударни устройства като релативисткия тежък йонен сблъсък (RHIC) в Националната лаборатория в Брукхейвен на Лонг Айлънд, който има 2.4 мили дълъг (3,8 км) пръстен. Изследователите там ускориха ядрата на златните атоми до невероятни скорости, след което ги разбиха едно в друго. Пещерата, създадена в тази експлозия, беше достатъчна, за да породи за кратко супа от частици.

Кварк-глюонна плазма

"Нормалната материя като нас, ядрената материя, се нарича адронна материя. Ако възбудите системата до много висока температура, нормалната материя ще се трансформира в различен тип материя, наречена кварково-глюонна плазма", каза физикът Ну Хю от САЩ Министерството на енергетиката в Лоурънс Беркли, Национална лаборатория в Бъркли, Калифорния.

Ксу и неговите колеги създадоха кварк-глюонна плазма, като разбиха заедно златни ядра в експеримента STAR (Solenoidal Tracker при RHIC), който е вътре в пръстена на ускорителя на RHIC. [Зад кулисите в Humongous САЩ Atom Smasher]

Ядрата на златните атоми се състоят от 79 протона и 118 неутрона. Както протоните, така и неутроните са направени от кварки, държани заедно от безмалкови, безреални частици, наречени глюони. (Протоните съдържат два кварка "нагоре" и един "надолу", докато неутроните имат два кварка "надолу" и "нагоре".)

Когато две от тези златни ядра се забиха едно в друго, те се стопиха в съставните си части, непоследователен рояк от кварки и глуони. Изследователите установили, че това се е случило, когато частиците достигнат енергия от 175 милиона електронни волта (MeV).

Това съответства на около 3,7 трилиона градуса по Фаренхайт (2 трилиона градуса по Целзий), което е около 125 000 пъти по-горещо от центъра на Слънцето.

"Ако можете да загреете системата до тази температура, всеки адрон ще се разтопи в кварки и глуони", каза Ксу пред WordsSideKick.com.

Нов пробив

Това не е първият път, когато физиците създават кварк-глюонна плазма. Първите намеци, че РЗИК е създал екстремното състояние на материята, се появиха през 2005 г., а твърди доказателства, че това е постигнато, бяха обявени през 2010 г. [Най-готините малки частици в природата]

Но досега учените никога не са били в състояние да прецизно измерват температурата, при която ядрата са преминали в състояние на кварк-глюонна плазма.

Откритието позволява на изследванията да сравняват твърди измервания с прогнози от теория, наречена квантова хромодинамика (QCD), която описва как материята е в основата си събрана, включително как кварките се събират, за да образуват протони и неутрони. Взаимодействията, участващи в кварк-глюонната плазма, се управляват от рамка, наречена решетка на габаритната теория.

"Това е първият път, когато сравняваме експериментално измерените количества с тези на изчисленията на решетъчния габарит QCD", каза Ксу, който е говорител на експеримента STAR. "Това е началото на ерата на точните измервания при ядрени сблъсъци с висока енергия. Това е много вълнуващо."

Сю и неговите колеги, водени от Суренду Гупта от Индийския институт за фундаментални изследвания в Тата, публикуваха своите открития в броя от 24 юни на списание Science.

Супи котел

Създавайки супиран казан от кварки и глуони, изследователите се надяват да научат не само за това как се събира материята, но и как е започнала цялата ни вселена.

Според теорията за Големия взрив Вселената започва изключително гореща и гъста, след това се охлажда и разширява. Няколко микросекунди след Големия взрив, според учените, материята все още е била достатъчно гореща, че съществува в плазмено състояние на кварк-глюон; едва след като кварките се охладят достатъчно, те могат да се свържат заедно с глуони и да образуват протоните и неутроните, които съставляват материята, която виждаме днес.

Чрез проучвания като това в RHIC, както и на най-големия ускорител на частици в света, Големият адронен колайдер на CERN близо до Женева, Швейцария, изследователите се надяват да създадат повече от тази екстремна материя, за да проучат как се е случило това.

"С много повече резултати, очаквани от експериментите с RHIC в близко бъдеще, са достъпни допълнителни поглед върху детайлите на прехода от обикновена материя към кваркова материя", пише физикът Бернд Мюлер от университета Дюк в есе, публикувано в същия брой на Science. Мюлер не е участвал в новото проучване.

Можете да следите старшата писателка на WordsSideKick.com Клара Московиц в Twitter @ClaraMoskowitz, Следете WordsSideKick.com за най-новите научни новини и открития в Twitter @wordssidekick и на Facebook.

Бележка на редактора: Тази история е актуализирана, за да коригира факта, че температурата на прехода е 125 000, а не 250 000, пъти по-гореща от центъра на слънцето.

Материята Се Стопява При Сблъсъци На Суперчастици


Видео Добавка: .




Изследване


Няма Извънземни, Но Учените Намират Повече Доказателства За Живота На Сатурнова Луна
Няма Извънземни, Но Учените Намират Повече Доказателства За Живота На Сатурнова Луна

За Робърт Ламб
За Робърт Ламб

Наука Новини


Мъжки Прилепи Уловени Извършват Орален Секс На Жени
Мъжки Прилепи Уловени Извършват Орален Секс На Жени

Заек, Куче, Човек: Как Се Разпространява Една Бактериална Инфекция
Заек, Куче, Човек: Как Се Разпространява Една Бактериална Инфекция

Планирането На „Тревожно Време“ Може Да Помогне За Облекчаване На Безпокойството
Планирането На „Тревожно Време“ Може Да Помогне За Облекчаване На Безпокойството

Обикновеният Трик Може Да Подобри Продължителността На Вниманието На Бебето
Обикновеният Трик Може Да Подобри Продължителността На Вниманието На Бебето

Наръчникът За Секс „Аристотел“ От 17-Ти Век Излиза На Търг
Наръчникът За Секс „Аристотел“ От 17-Ти Век Излиза На Търг


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2024 BG.WordsSideKick.com