Суттєве відкриття найменших можливих крапель допомагає розкрити таємницю народження
Первинний суп складався з надзвичайно гарячого кварку та глюонової плазми. З трильйонами градусів Цельсія і майже без тертя воно поширюється зі швидкістю, близькою до швидкості світла, пише Live Science.
"Це найекстремальніша рідина, яку ми знаємо", - сказала Жаклін Норонья-Хостлер, фізик з Університету Рутгерса в Нью-Джерсі, яка не брала участі в дослідженні.
Спроби створити первинний суп фізики зіткнулися з частинками, а деякі експерименти припускають, що при певних зіткненнях утворюються краплі розміром з протони. У нещодавній роботі в журналі Nature Physics фізики з PHENIX (новаторський експеримент ядерної взаємодії високих енергій) заявили, що вони мають найбільш переконливі докази існування цих крапель.
"Це змушує нас переглянути свою концепцію взаємодії та умов цього типу рідини", - сказав Джеймі Нагл, фізик з Університету Колорадо Боулдер, який проаналізував дані експерименту. Результати можуть допомогти дослідникам краще зрозуміти плазму кваркглюону початку Всесвіту та природу рідин.
Експерименти проводились в RHIC (релятивістський важкий іонний коллайдер) в Національній лабораторії Брукхейвена в Нью-Йорку, де фізики створили першу кварк-глюонну плазму в 2005 році зіткнувшись атомними ядрами. Кварк - це основна частинка, яка утворює протони та нейтрони, а глюони - це частинки, що містять кварки в протонах та нейтронах за допомогою сильної взаємодії (ядерна сила, одна з 4 основних взаємодій у природі).
"Важко знайти інше пояснення"
Раніше фізики виходили з того, що краплі цієї плазми відносно великі. Щоб крапля текла, як рідина, предмет повинен був бути набагато більшим за складові частини. Наприклад, крапля води набагато більша за молекули води, з яких вона складається. З іншого боку, невелика кількість, наприклад 3 або 4 окремі молекули води, не буде поводитися як рідина.
Таким чином, щоб зробити кварк-глюонну плазму якомога більшою, фізики з RHIC зіткнулися з ядрами атомів настільки ж великими, як і золото, які утворюють краплі пропорційного розміру - у 10 разів більші за протон. Але коли дослідники зіткнулися з дрібнішими частинками, вони виявили докази наявності крапель розміром з протони.
Такі краплі становлять лише надзвичайно малу частку секунди через сильне нагрівання, яке призводить до вибуху частинки.
"Після повного набору з шести вимірювань важко знайти інше пояснення, крім однієї краплі", - сказав Нагле.
Рекомендуємо прочитати такі статті: