夸克汤首现液体特性

夸克汤首现液体特性

质子、氘核、及氦-3原子在与金原子核碰撞过程中形成不同形状的「夸克汤」液滴。(UniversityofColoradoBoulder)

大爆炸理论认为,宇宙大爆炸后的最初20或30微秒内由于过高的温度(约2万亿摄氏度)让小粒子无法组合为任何原子,因此以一种夸克-胶子等离子体(quark-gluonplasma)或俗称「夸克汤」(quarksoup)的状态存在。

有意思的是,虽然科学家给这种物质起了这样的名字,但是之前一直认为这种物质几乎不可能有液体的任何特徵。然而最新这份研究提供了有力的证据显示这种物质的「液体」特性:科学家造出了能呈现圆形、椭圆形和三角形的「夸克汤」液滴。

科罗拉多大学博尔德分校(UniversityofColoradoBoulder)和范德比尔特大学(VanderbiltUniversity)的研究者们用布鲁克海文国家实验室(BrookhavenNationalLaboratory)的对撞机将不同组合的质子和中子对撞生成原子核的过程中发现,在一定的实验条件下,会得到延展为不同形状的「夸克汤」液滴。

他们发现,对撞生成氘核的「夸克汤」呈短暂的椭圆形;氦-3原子呈三角形;单个质子呈圆形。

研究者认为,这项研究有助于进一步了解宇宙诞生初期原始的夸克-胶子等离子体是如何在毫秒间冷却,衍生出宇宙中第一个原子。

这份研究本月发表在《自然物理》(NaturePhysics)期刊上。