Hình ảnh của máy dò ALICE tại CERN. Hình ảnh lịch sự của Cern.
Đập mạnh hầu như không có gì cùng nhau đang đưa các nhà khoa học đến gần hơn để hiểu được các trạng thái kỳ lạ của vật chất hiện tại chỉ một phần nghìn giây sau khi tạo ra Vũ trụ trong Vụ nổ lớn. Đây là theo các nhà vật lý từ Phòng thí nghiệm quốc gia CERN và Brookhaven, trình bày những phát hiện mới nhất của họ tại hội nghị Quark Matter 2012 ở Washington, DC.
Bằng cách đập các ion chì cùng nhau trong thí nghiệm ion nặng ALICE ít được biết đến của CERN, các nhà vật lý cho biết hôm thứ Hai rằng họ đã tạo ra nhiệt độ nhân tạo nóng nhất từ trước đến nay. Ngay lập tức, các nhà khoa học Cern đã tái tạo một plasma quark-gluon - ở nhiệt độ nóng hơn 38% so với kỷ lục 4 nghìn tỷ độ plasma trước đó. Plasma này là một món súp hạ nguyên tử và trạng thái vật chất rất độc đáo được cho là đã tồn tại trong những khoảnh khắc sớm nhất sau Vụ nổ lớn. Các thí nghiệm trước đó đã cho thấy các loại plasma đặc biệt này hoạt động giống như chất lỏng hoàn hảo, không ma sát. Phát hiện này có nghĩa là các nhà vật lý đang nghiên cứu vật chất dày đặc và nóng nhất từng được tạo ra trong phòng thí nghiệm; Nóng hơn 100.000 lần so với bên trong Mặt trời của chúng ta và dày đặc hơn một ngôi sao neutron.
Các nhà khoa học của Cern Voi vừa ra mắt trong thông báo tháng 7 của họ về việc phát hiện ra boson Higgs khó nắm bắt.
Lĩnh vực vật lý ion nặng rất quan trọng để thăm dò các tính chất của vật chất trong vũ trụ nguyên thủy, một trong những câu hỏi chính của vật lý cơ bản mà LHC và các thí nghiệm của nó được thiết kế để giải quyết. Nó minh họa cách ngoài việc điều tra boson giống Higgs mới được phát hiện gần đây, các nhà vật lý tại LHC đang nghiên cứu nhiều hiện tượng quan trọng khác trong cả hai proton proton và va chạm chì chì, ông Rolf Heuer nói.
Theo một thông cáo báo chí, những phát hiện này giúp các nhà khoa học hiểu được sự tiến hóa của mật độ cao, vật chất tương tác mạnh mẽ trong cả không gian và thời gian.
Trong khi đó, các nhà khoa học tại Brookhaven, Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC), cho biết họ đã quan sát cái nhìn đầu tiên về một ranh giới có thể ngăn cách vật chất thông thường, bao gồm các proton và neutron, từ plasma nguyên thủy nóng của quark và gluon trong vũ trụ sơ khai. Giống như nước tồn tại ở các pha khác nhau, rắn, lỏng hoặc hơi, tùy thuộc vào nhiệt độ và áp suất, các nhà vật lý của RHIC đang làm sáng tỏ ranh giới nơi vật chất thông thường bắt đầu hình thành từ plasma quark gluon bằng cách đập các ion vàng lại với nhau. Các nhà khoa học vẫn chưa chắc chắn nơi vẽ đường ranh giới, nhưng RHIC đang cung cấp manh mối đầu tiên.
Hạt nhân của các nguyên tử thông thường ngày nay và plasma quark-gluon nguyên thủy, hay QGP, đại diện cho hai giai đoạn khác nhau của vật chất và tương tác ở các lực cơ bản nhất của các lực lượng Thiên nhiên. Những tương tác này được mô tả trong một lý thuyết được gọi là sắc ký lượng tử, hay QCD. Các phát hiện từ RHIC L STAR STAR và PHENIX cho thấy tính chất lỏng hoàn hảo của plasma quark gluon chiếm ưu thế ở năng lượng trên 39 tỷ volt điện tử (GeV). Khi năng lượng tiêu tan, các tương tác giữa các quark với các proton và neutron của vật chất thông thường bắt đầu xuất hiện. Đo lường các năng lượng này cung cấp cho các nhà khoa học các biển chỉ dẫn chỉ ra cách tiếp cận ranh giới giữa vật chất thông thường và QGP.
Theo ông Steven Vigdor, Giám đốc phòng thí nghiệm vật lý hạt nhân và hạt nhân của Brookhaven, người đứng đầu chương trình nghiên cứu về vật lý hạt nhân và hạt nhân của Brookhaven, người đứng đầu chương trình nghiên cứu về vật lý hạt nhân và hạt . Ông nói nó tương tự như một điểm quan trọng mà vượt qua đó nước và hơi nước có thể cùng tồn tại ở trạng thái cân bằng nhiệt, ông nói.
Trong khi máy gia tốc hạt Brookhaven sườn không thể phù hợp với điều kiện nhiệt độ thiết lập kỷ lục của CERN, thì các nhà khoa học tại phòng thí nghiệm của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ cho biết cỗ máy này lập bản đồ điểm ngọt của Hồi trong giai đoạn chuyển tiếp này.
Chú thích ảnh: Sơ đồ pha hạt nhân: RHIC nằm trong điểm ngọt năng lượng của người dùng để khám phá sự chuyển đổi giữa vật chất thông thường được tạo ra từ hadron và vật chất vũ trụ sơ khai được gọi là plasma quark-gluon. Được sự cho phép của Phòng thí nghiệm quốc gia của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ Brook Brook.
John Williams là một nhà văn khoa học và chủ sở hữu của TerraZoom, một cửa hàng phát triển web có trụ sở tại Colorado chuyên về lập bản đồ web và phóng to hình ảnh trực tuyến. Ông cũng viết blog đã giành giải thưởng, StarryCritters, một trang web tương tác dành cho việc xem hình ảnh từ Đài quan sát lớn của NASA và các nguồn khác theo một cách khác. Một cựu biên tập viên đóng góp cho Final Frontier, tác phẩm của ông đã xuất hiện trên Blog Xã hội Hành tinh, Air & Space Smithsonian, Astronomy, Earth, MX Developer, Tạp chí MX, Ngôi sao Thành phố Kansas và nhiều tờ báo và tạp chí khác.
