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大型强子对撞机为科学家们提供了迄今为止对大爆炸后状况的最佳观察
ALICE 实验在世界上最强大的粒子加速器大型强子对撞机上进行,为科学家们提供了迄今为止对夸克-胶子等离子体的最好观察,夸克-胶子等离子体是大爆炸后瞬间充满宇宙的原始物质。
来源:Space.com: NASA,太空探索和天文新闻世界上最强大的粒子加速器,大型强子对撞机,让科学家们对夸克-胶子等离子体有了最好的了解,夸克-胶子等离子体是大爆炸后充满宇宙的原始物质。
在宇宙存在的最初几分之一秒内,宇宙充满了一种炽热而致密的原始汤,称为夸克-胶子等离子体。在位于法国阿尔卑斯山深处的近 17 英里长的圆形粒子加速器(大型强子对撞机 (LHC))中,CERN 科学家通过以近光速粉碎铁原子核来重建夸克-胶子等离子体。该项目称为 ALICE(大型离子对撞机实验)。
ALICE 团队发现了质子(原子中心发现的粒子)之间的碰撞、质子与铅原子核之间的碰撞以及铅原子核本身之间的碰撞的常见模式,从而获得了有关夸克-胶子等离子体(以及早期宇宙的条件)的新信息。这种模式可以揭示夸克-胶子等离子体是如何在大爆炸后立即形成的,表明它可以通过比之前认为的更小的粒子碰撞形成。
当科学家第一次开始在大型强子对撞机上将质子粉碎在一起时,他们的理论是,质子之间以及质子与铅之间的碰撞太小,无法产生夸克-胶子等离子体。然而,最近在这些小型碰撞以及铅核之间的碰撞中发现了这种原始物质的诱人迹象。
夸克-胶子等离子体及其形成的特征之一是粒子不是均匀发射的,而是沿首选方向发射,科学家称之为各向异性流。在中等速度下,粒子的各向异性流取决于组成它们的夸克的数量。重子(由三个夸克组成的粒子)比介子(由两个夸克组成的粒子)表现出更强的流动。
