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美创造出已知最热物质温度4万亿度(图)

2010-06-10 21:15 桌面版 正體 0
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此图显示音波在实验进行过程中的反应

布鲁克海文国家实验室,科学家利用相对论重离子对撞机创造出宇宙中温度最高的物质

据国外媒体报道,美国科学家利用设在布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机,创造出宇宙中温度最高的物质——温度达到约4万亿摄氏度,为太阳核心温度的25万倍。

空气中充斥着可怕的嗡嗡声,介于黄蜂的蜂鸣声与轻型飞机起飞的轰鸣声之间,听上去虽很奇怪,但这是宇宙中温度最高物质所发出的声音,预示了宇宙大爆炸后瞬间状况。相对论重离子对撞机类似于欧洲核子研究中心(CERN)的大型强子对撞机,可驱使两束金离子流对撞,将原子及构成原子的质子和中子分裂为更小的粒子,即夸克和胶子。

这是物理学家第一次确信无疑地证实可以创造其长期探索的夸克-胶子等离子体,即“夸克汤”(quark soup)。美国布鲁克海文国家实验室核粒子物理学实验室副主任史蒂文-维格多(Steven Vigdor)说:“布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机创造了温度可能达到4万亿摄氏度的物质。这是迄今在实验室中创造的温度最高的物质。我们是在说已知宇宙中最高的温度。”

如此高温下,在质子和中子中将夸克紧紧结合在一起的键会断裂,生成自由流动的、像液体一样的物质状态。夸克和胶子瞬间便在无粘性流体中自由流动,这种状况在137亿年里并不存在。通过小规模重造大爆炸后瞬间的宇宙状况,物理学家可以分析物质如何从充满能量的初始状态迅速降温至一个由质子和中子构成的宇宙,而宇宙的这种状态存在至今。

为破解这种独特的混合物的声音之谜,科学家对“夸克汤”及里面的粒子对撞进行了分析。他们最终获得音波在数百万次对撞中的反应数据,并将这种噪音扩大无数倍,从而让人们可以听得到。这一温度记录可能会一直保持到欧洲大型强子对撞机在今年底启动重离子对撞试验前。


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