Fotografija ALICE detektora u CERN-u. Ljubaznošću CERN-a za fotografije.
Slamanje jedva išta zajedno zbližava znanstvenike sa razumijevanjem neobičnih stanja materije samo nekoliko milisekundi nakon stvaranja Svemira u Velikom prasku. To tvrde fizičari iz CERN-a i Nacionalnog laboratorija u Brookhavenu, koji su predstavili svoja najnovija otkrića na konferenciji Quark Matter 2012 u Washingtonu, DC.
Razbijajući ione olova zajedno u CERN-ovom manje poznatom eksperimentu s teškim ionima ALICE, fizičari su u ponedjeljak rekli da su stvorili najtoplije temperature koje je stvorio čovjek ikad. U trenu su znanstvenici iz CERN-a rekreirali kvark-gluonsku plazmu - pri temperaturama 38 posto toplijim od prethodne rekordne plazme od 4 bilijuna. Ova je plazma subatomska juha i vrlo jedinstveno stanje materije za koje se mislilo da je postojalo u najranijim trenucima nakon Velikog praska. Raniji pokusi pokazali su da se te vrste plazmi ponašaju kao savršena tekućina bez trenja. Ovaj nalaz znači da fizičari proučavaju najgušće i najtoplije materije ikad stvorene u laboratoriju; 100.000 puta toplije od unutrašnjosti našeg Sunca i gušće od neutronske zvijezde.
CERN-ovi znanstvenici tek počinju objavljivati srpanjsku najavu otkrića neuhvatljivog Higgsovog bozona.
„Područje fizike teških iona je ključno za ispitivanje svojstava materije u prvobitnom svemiru, jedno je od ključnih pitanja fundamentalne fizike koje LHC i njegovi eksperimenti osmišljavaju da odgovore. To ilustrira kako, pored istrage nedavno otkrivenog Higgsova bozona, fizičari u LHC-u proučavaju i mnoge druge važne pojave, u sudarima protona-protona i olova-olova ", rekao je generalni direktor CERN-a Rolf Heuer.
Prema priopćenju za javnost, nalazi pomažu znanstvenicima da razumiju "evoluciju materije visoke gustoće, snažno uzajamno djelujući u prostoru i vremenu."
U međuvremenu, znanstvenici s Brookhavenova relativističkog teškog ionskog sudara (RHIC) kažu da su primijetili prvi pogled na moguću granicu koja razdvaja običnu tvar, sastavljenu od protona i neutrona, od vruće iskonske plazme kvarkova i gluona u ranom Svemiru. Kao što voda postoji u različitim fazama, kruta, tekuća ili para, ovisno o temperaturi i tlaku, fizičari RHIC-a otkidaju granicu gdje se obična tvar počinje formirati iz glukove plazme kvarka razbijajući ione zlata. Znanstvenici još uvijek nisu sigurni gdje povući granične crte, ali RHIC pruža prve tragove.
Jezgre današnjih običnih atoma i iskonski kvark-gluonska plazma ili QGP predstavljaju dvije različite faze materije i djeluju u najosnovnijim prirodnim silama. Ove interakcije su opisane u teoriji poznatoj kao kvantna kromodinamika ili QCD. Nalazi iz RHIC-ovog STAR-a i PHENIX-a pokazuju da savršena tekuća svojstva planske kvarkove gluonske plazme dominiraju u energijama većim od 39 milijardi elektron-volti (GeV). Kako se energija rasipa, počinju se pojavljivati interakcije između kvarkova i protona i neutrona obične materije. Mjerenje tih energija daje znanstvenicima putokaze koji ukazuju na približavanje granice između obične materije i QGP-a.
"Kritična krajnja točka, ako postoji, događa se pri jedinstvenoj vrijednosti temperature i gustoće iznad koje QGP i obična tvar mogu koegzistirati", rekao je Steven Vigdor, Brookhavenov suradni direktor laboratorija za nuklearnu i fiziku čestica, koji vodi istraživački program RHIC , "To je analogno kritičnoj točki iza koje tekuća voda i vodena para mogu postojati u toplinskoj ravnoteži", rekao je.
Iako Brookhaven-ov akcelerator čestica ne može podnijeti CERN-ove rekordne temperaturne uvjete, znanstvenici iz američkog laboratorija za energetiku kažu kako stroj preslikava "slatko mjesto" u ovom faznom prijelazu.
Opis slike: Nuklearni fazni dijagram: RHIC sjedi u „slatkom mjestu“ energije za istraživanje prelaza između obične materije načinjene od hadrona i materije ranog svemira poznate kao kvark-gluonska plazma. Ljubaznošću američkog Nacionalnog laboratorija u Ministarstvu energetike.
John Williams znanstveni je pisac i vlasnik TerraZooma, trgovine za razvoj web stranica sa sjedištem u Koloradu, specijalizirane za web mapiranje i zumiranje na mreži. Također piše nagrađivani blog StarryCritters, interaktivno web mjesto posvećeno gledanju slika iz NASA-inih velikih opservatorija i drugih izvora na drugačiji način. Bivši urednik za Final Frontier, njegov se rad pojavio u blogu Planetarno društvo, Air & Space Smithsonian, Astronomy, Earth, časopisu MX Developer, The Kansas City Star i mnogim drugim novinama i časopisima.
