Исследователи воссоздали первичный бульон во Вселенной в миниатюре. Для этого они сталкивли атомы свинца при чрезвычайно высоких энергиях. Свои исследования они провели в Европейскиом Центре ядерных исследований (ЦЕРНе), расположенном в Женеве. Первичный бульон является так называемой кварк-глюонной плазмой и исследователи из Института Нильса Бора (Niels Bohr Institute) измеряли его свойства при помощи Большого адронного коллайдера. Результаты были опубликованы в журнале Physical Review Letters.
Несколько миллиардных долей секунды после Большого взрыва Вселенная состояла из своего рода чрезвычайно горячего и плотного первичного бульона из самых фундаментальных частиц кварков и глюонов. Это состояние называется кварк-глюонной плазмой. Сталкивая ядра свинца при рекордно высокой энергии в 5,02 ТэВ в самом мощном ускорителе частиц в мире, стало возможным воссоздать это состояние и изучить его свойства в установке ALICE (одной из шести экспериментальных установок, сооружённых на Большом адронном коллайдере в CERN).
«Анализ столкновений впервые позволяет измерить точные характеристики кварк-глюонной плазмы на самом высоком уровне энергии», сообщает Ю Чжоу, постдокторат в Институте Нильса Бора. Ю Чжоу вместе с группой ученых проводят анализ новых данных и измеряет, как кварк-глюонная плазма течет и колеблется после ее образования путем столкновения ионов свинца.
Исследование общих свойств кварк-глюонной плазмы показало, что ей присущи свойства жидкости, нежели газа даже при очень высокой удельной энергоемкости. Это, однако, очень специальная жидкость, так как она не состоит из молекул, похожих на молекулы воды, но из фундаментальных частиц кварков и глюонов.
Новые методы измерения позволяют определить вязкость этой «экзотической» жидкости с большой точностью.
Ю Чжоу объясняет, что их экспериментальный метод базируется на том, что когда два сферических атомных ядра сталкиваются друг с другом, кварк-глюонная плазма принимает слегка удлиненную форму. Это означает, что разность давлений между центром этой чрезвычайно горячей «капли» и ее поверхностиью изменяется вдоль ее осей. Перепад давления приводит к расширению и, следовательно, можно измерить изменения характеристик частиц, образующихся при столкновении.
