В рамках одного из последних экспериментов на Большом Адронном Коллайдере (БАК) исследователи CERN, сталкивая ядра атомов свинца, разогнанные до очень больших энергий, сумели воссоздать «первичный бульон» Вселенной в миниатюрном формате. Иными словами, физикам удалось воспроизвести в миниатюрных масштабах условия, существовавшие во Вселенной спустя доли микросекунды после Большого взрыва.
Следует отметить, что в ходе эксперимента атомы свинца были разогнаны до рекордной энергии, составившей 5,02 ТэВ. Этот «первичный бульон», образовавшийся в месте столкновения частиц, известен в научной терминологии как кварк-глюонная плазма. Всесторонний высокоточный анализ этого вещества был проведен с помощью датчиков установки ALICE учеными из Института Нильса Бора университета Копенгагена. Результаты исследования были опубликованы в журнале Physical Review Letters, который признан ведущим научным журналом по физике элементарных частиц и ядерной физике.
В результате проведения измерений ученым удалось выяснить, что несмотря на столь высокий уровень плотности энергии поведение и свойства материи в этом состоянии более близки к таковым у жидкости, нежели у газа. Полученные сведения позволили установить значения корреляции между многими частицами плазмы. Это, в свою очередь, позволило с высокой точностью измерить свойства, например, вязкость экзотической жидкости, которую часто называют «первичным бульоном».
Сообщается, что методы, которые исследователи использовали для проведения измерений в этот раз, гораздо сложнее предыдущих приемов. В этот раз столкновение было не прямое, а немного со смещением. В итоге облако кварк-глюонной плазмы получилось не сферическим, а овальным. Эта форма способствовала возникновению перепадов давления и стимуляции неравномерного расширения, позволяя с высокой точностью измерить параметры плазмы и определить силы взаимодействия между ее частицами.
«То, что нам удалось столь подробно изучить частичку ранней Вселенной, радиус которой равен миллионной из одной миллиардной доли метра, является большим достижением» – заявил профессор из Института Нильса Бора и глава научной группы эксперимента ALICE Йенс Йорген Гардхье. – «Полученные результаты полностью соответствуют физическими законами гидродинамики, точнее говоря, теории, предсказывающей поведение и свойства вязких жидкостей. Все это говорит о том, что кварк-глюонная плазма является жидкостью, но при этом это экзотический вид жидкости, поскольку она состоит не из молекул, как вода, а из глюонов и кварков».
Источник: R&D