Капчици От Първообразна Супа Могат Да Бъдат Най-Малките Във Вселената

{h1}

Тези тийнейджърски капчици биха могли да бъдат най-малките частици течност във вселената.

тропична плазма

Изследователите са създали най-малките капчици течност във Вселената, в изначална супа, която е на трилиони градуси и се върти наоколо с почти скоростта на светлината.

Чрез смачкване на частиците заедно, физиците може би са създали най-малката капчица течност във Вселената - топче с големина на протона от гореща, изначална супа.

Тази супа от частици е кварково-глюонна плазма, течността, която запълва Космоса през първите микросекунди след Големия взрив. Той е на трилиони градуса и с почти никакво триене се завърта наоколо с близката скорост на светлината.

"Това е най-екстремната течност, за която знаем", казва Джаклин Норонха-Хостлер, теоретичен физик от университета в Рутгерс в Ню Джърси. [5 неуловими частици отвъд Хигс]

Физиците преди това са се сблъсквали с частици, за да създадат тази изначална супа, а някои експерименти предполагат, че при някои сблъсъци се получават капчици, малки колкото протони. В нов документ, публикуван на 10 декември в списанието Nature Physics, физиците от Pioneering експеримента с високоенергийно ядрено взаимодействие (PHENIX) съобщават кое може да е най-убедителното доказателство, че подобни капчици могат да бъдат толкова мънички.

„Наистина ни кара да преосмислим разбирането си за взаимодействията и условията на този вид капков поток“, казва Джейми Нагъл, физик от Университета на Колорадо Боулдър, който анализира данните в най-новите експерименти. Резултатите могат да помогнат на физиците да разберат по-добре кварк-глюонната плазма на ранната Вселена и природата на течностите.

"Това означава, че трябва да пренапишем знанията си за това какво означава да бъдеш флуид", заяви Норонха-Хостлер, която не беше част от новите експерименти, пред WordsSideKick.com.

Експериментите са правени в релативисткия тежък йонен сблъсък (RHIC) в Националната лаборатория в Брукхейвен в Ню Йорк, където физиците създават първата кварк-глюонна плазма през 2005 г., като разпръскват атомните ядра заедно. Кваркът е основната частица, която съставя протони и неутрони, които от своя страна съставят атомни ядра. Глуоните са частиците, носещи сила, които държат кваркове заедно в протона или неутрона чрез силната сила, една от основните сили на природата.

По-рано физиците предположиха, че капчиците кварк-глюонна плазма трябва да са сравнително големи, каза Норонха-Хостлер. За да тече капчица като течност, мисленето отиде, обектът трябваше да бъде много по-голям от съставните му частици. Типичната капка вода например е много по-голяма от нейните собствени водни молекули. От друга страна, мъничка буца от, да речем, три или четири отделни водни молекули няма да се държи като течност, смятат изследователите.

Така че, за да направят капчици кварк-глюонна плазма възможно най-големи, физиците в РЗИК разпръснаха заедно големи атомни ядра като злато, които произвеждат капчици с подобен размер - около 10 пъти по-големи от протона. Но физиците открили, че когато се сблъскали с по-малки частици, те неочаквано открили намеци за капчици от протонна големина - например при сблъсъци между протони, извършени на Големия адронен колайдер близо до Женева.

За да разберат дали тези малки капчици могат да съществуват в действителност, физиците, работещи с детектора PHENIX на протоните на RHIC; ядра на деутерон, всяко от които съдържа протон и неутрон; и хелий-3 ядра в златни ядра. Ако тези сблъсъци образуваха течни капчици от кварково-глюонна плазма, разсъждаваха учените, капчиците биха имали различни форми в зависимост от това какво удари златните ядра. Удрянето на протона би създало кръгла капчица; дейтерон би произвел елиптична капчица, а хелий-3 ще направи триъгълна капчица.

Когато учените разбиха златните ядра с протони, ядра на деутерон и ядра хелий-3, сблъсъците образуваха тензионни, капчици с протонен размер на кварково-глюонна плазма, първоначалната супа смяташе, че се е образувала микросекунди след Големия взрив. Протонните сблъсъци образуват кръгли капчици, докато дейтрон и хелий-3 сблъсъци образуват съответно елиптични и триъгълни капчици.

Когато учените разбиха златните ядра с протони, ядра на деутерон и ядра хелий-3, сблъсъците образуваха тензионни, капчици с протонен размер на кварково-глюонна плазма, първоначалната супа смяташе, че се е образувала микросекунди след Големия взрив. Протонните сблъсъци образуват кръгли капчици, докато дейтрон и хелий-3 сблъсъци образуват съответно елиптични и триъгълни капчици.

Такава капчица би живяла само 100 милиарда милиарди от секундата преди интензивната топлина да доведе до разширяване на капчицата толкова бързо, че избухна в буря от други частици.

Чрез измерване на този остатък от частици изследователите реконструирали оригиналната капчица. Те потърсиха елиптични и триъгълни форми във всеки от трите вида сблъсъци, правейки шест общи измервания. Експериментите отнеха няколко години и в крайна сметка изследователите откриха фигурните форми, предполагайки, че сблъсъците създават капчици с протонен размер.

"С пълен набор от шест измервания е трудно да има различно обяснение, с изключение на капчицата", каза Nagle пред WordsSideKick.com.

Въпреки че резултатите са убедителни, Норонха-Хостлер каза, че все още не е напълно сигурна. Изследователите все още се нуждаят от по-добри измервания на струите, които изригват от сблъсъците с частици. Ако мъничките капчици течност се образуваха, ударите между златните ядра и протоните, дейтероните или хейлума-3 трябваше да произведат високоскоростни частици, които образуваха струи, които след това щяха да се взривят чрез новосъздадените капки кварк-глюон. Докато струята свистеше през течността, тя щеше да загуби енергия и да се забави, като куршум, пътуващ през водата.

Но засега измерванията показват, че струите не са загубили толкова енергия, колкото се предвижда. Бъдещите експерименти, като модернизираната версия на PHENIX, която трябва да стартира през 2023 г., трябва да помогнат на физиците да разберат по-добре какво се случва - и да определят със сигурност дали могат да съществуват такива малки капчици, заяви Норонха-Хостлер.

  • Най-големите неразгадани мистерии във физиката
  • Голям взрив към цивилизацията: 10 невероятни събития за произход
  • Какво е това? Отговорени са вашите въпроси по физика

Първоначално публикувано на Наука на живо.


Видео Добавка: .




Изследване


Това Видео На „Танцуващи Плитки“ Ще Промени Начина, По Който Мислите За Математиката
Това Видео На „Танцуващи Плитки“ Ще Промени Начина, По Който Мислите За Математиката

Папагалите, Пристрастени Към Опий, Тероризират Макови Ферми В Индия
Папагалите, Пристрастени Към Опий, Тероризират Макови Ферми В Индия

Наука Новини


Защо Матраците Имат Етикети „Не Сваляйте“?
Защо Матраците Имат Етикети „Не Сваляйте“?

Как Работят Нанопроводите
Как Работят Нанопроводите

Четене На Умовете: Сканиране На Мозъка Създавайте Снимки На Това, Което Виждате
Четене На Умовете: Сканиране На Мозъка Създавайте Снимки На Това, Което Виждате

Брой Случаи На Морбили В Сащ, По-Високи, Отколкото Е Станало За 27 Години
Брой Случаи На Морбили В Сащ, По-Високи, Отколкото Е Станало За 27 Години

Неандерталска Фамилия, Вероятно Жертва На Канибална Атака
Неандерталска Фамилия, Вероятно Жертва На Канибална Атака


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

© 2005–2019 BG.WordsSideKick.com