宇宙大爆炸后出现的第一种物质是什么?

2021-06-10 11:56:20 信息来源:网络
  据国外媒体报道,在最近的一项最新研究中,一组欧洲科学家利用大型强子对撞机(LHC)以99.99991%的速度将铅粒子碰撞在一起,创造了大爆炸后的第物质,这种碰撞产生的原始物质称为“夸克胶子等离子体”(QGP),它的存在只会持续一瞬间。然而,这是科学家首次发现这种等离子体的液体状特征——流动阻力小于任何其他已知物质——并揭示了它在宇宙诞生之时的演化过程这项研究向我们展示了夸克胶子等离子体的演化过程,并可能揭示宇宙是如何在大爆炸后的第一微秒(0.000001秒)内演化的。大爆炸后,人们认为宇宙就像一壶“能量汤”,然后在一个叫做“膨胀”的时期迅速膨胀,使宇宙冷却到足以形成物质。科学家认为宇宙中的第一个实体是夸克和胶子。前者是基本粒子,而后者携带着强大的力量将夸克粘在一起。随着宇宙进一步冷却,这些粒子形成亚原子粒子,称为强子,其中一些被称为质子和中子通过位于瑞士日内瓦边界的世界上最大的原子对撞机大型强子对撞机,研究人员重现了宇宙史上“第物质”的产生过程。
       它们将重原子核碰撞在一起,形成一个微小的火球,在很短的时间内有效地将粒子融化成原来的形式早在2000年,科学家们就首次创造了夸克胶子等离子体,但在新的研究中,他们首先对这种物质的液体性质进行了详细的探索。由于夸克胶子等离子体的存在仅持续10-23次方秒,研究人员使用新的计算机模拟程序和从Alice(大型离子对撞机实验)收集的数据来了解物质的性质,以及它如何从形成到凝聚成强子。他们发现夸克胶子等离子体是完美的液体,也就是说,它几乎没有粘性或流动阻力;另一方面,这种物质随时间改变形状的方式与其他形式的物质有很大不同,这些信息将帮助科学家了解宇宙在大爆炸后早期的样子。随着大型强子对撞机的升级和新的10亿美元加速器的发射,科学家们希望在未来的实验中找到更多细节。
       更多的研究将有助于科学家理解夸克和胶子是如何排列成质子和中子的,“可能与大爆炸模型早期的量子膨胀有关。”“什么是夸克胶子等离子体”;“夸克是物质的最小单位,胶子是夸克相互作用的传递介质,就像光子与电磁的相互作用。但奇怪的是,科学家在自然界中没有观察到一个夸克。换句话说,夸克通常是受限的。理论物理学家认为,在大爆炸的早期阶段,由于物质的密度和温度极高,夸克禁闭被打开,使其在大范围内自由运动。这是新的物质形式,即夸克胶子等离子体,在大爆炸早期大量存在。描述夸克与胶子强相互作用的理论是量子色动力学(QCD)。
 

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