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早期宇宙大爆炸汤是由奇怪的等离子体团状物熬成!

  在大爆炸后的第一个瞬间,宇宙不过是夸克和胶子的"汤"——亚原子粒子,它们将成为质子和中子的组成部分。现在138亿年后的今天,科学家们在实验室里重新创造了这种原始的汤。利用位于纽约厄普顿的布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机,物理学家通过将不同的质子和中子组合粉碎在一起,产生了这种夸克胶子等离子体的微小液滴。研究人员发现,在这些碰撞过程中,组成质子和中子的夸克和胶子释放出来,表现出液体的特性。根据研究人员将粒子组合在一起的方式,这些微小的液体状等离子体球形成了三种不同的几何形状之一:圆形、椭圆形或三角形。
  博科园-科学科普:参与这项研究的科罗拉多大学博尔德分校(University of Colorado Boulder)物理学家杰米纳格尔(Jamie Nagle)在一份声明中说:实验结果让我们更接近于回答一个问题,那就是宇宙早期能够存在的最小物质量是多少。夸克胶子等离子体于2000年在布鲁克海文首次被创造出来,当时研究人员将金原子的原子核击碎在一起。当时日内瓦大型强子对撞机(Large Hadron Collider)的科学家们打破了人们的预期,将两个质子碰撞在一起,产生了等离子体。加州大学博尔德分校的官员在声明中表示:"这令人惊讶,因为大多数科学家认为,单个质子无法提供足够的能量,制造出任何可以像流体一样流动的物体。
  物理学家利用布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机,创造了三种不同形状的夸克胶子等离子体块。这种等离子体是一种奇特的物质,在大爆炸后的最初几毫秒就充满了宇宙。图片:Javier Orjuela Koop
  纳格尔和他的同事决定通过制造微小的球状物质来测试这种奇异物质状态的流体性质。研究人员预测,如果等离子体真的表现得像液体,这些小球体应该能够保持形状。想象有两个液滴在真空中膨胀,如果这两个液滴真的很接近,那么当它们向外膨胀时,就会相互碰撞,相互挤压,这就是形成这种模式的原因。加州大学博尔德分校的官员说:换句话说如果你把两块石头近距离扔进一个池塘,这些撞击产生的涟漪就会相互碰撞,形成一个类似椭圆的图案。如果你把一个叫做氘核的质子-中子对撞成更大的东西,结果也可能是一样的……同样地质子-质子-中子三元组,也被称为氦-3原子,可能会膨胀成类似三角形的东西。
  这张图表显示了不同类型的原子碰撞如何产生不同形状夸克胶子等离子体。在最上面一行,一个质子被粉碎成一个金原子,形成一个圆形的等离子体。在中间一行,氘核(质子-中子对)与金原子的碰撞形成一个椭圆团。在最下面一行,氦-3与金原子碰撞形成一个三角形。图片:PHENIX/Nature 2018
  通过将这些不同的质子和中子组合以接近光速的速度撞击到金原子中,研究人员能够完成他们所希望的事情:创造出椭圆和三角形的夸克胶子等离子体。当科学家们把一个质子撞击到金原子上时,结果是一个圆形的原始汤状物。这些短寿命的夸克胶子等离子体液滴达到了几万亿摄氏度的温度。加州大学博尔德分校的官员说:研究人员认为,研究这类物质"可以帮助理论家更好地理解宇宙中最初的夸克胶子等离子体如何在几毫秒内冷却,从而产生第一个存在的原子。这项研究结果发表在2018年12月10日的《自然物理》上。
  博科园-科学科普|参考期刊文献:《自然物理》(Nature Physics)
  文:Hanneke Weitering/Space
  论文DOI:doi.org/10.1038/s41567-018-0360-0
  博科园-传递宇宙科学之美

太阳不是你想象,这个发光发热的球,竟然是一个黑体昨天写了这篇黑暗,隐藏着怎样的秘密,让科学家如此痴迷?(上),原计划今天写中篇黑洞,但看了一个网友的评论,突然发现,这篇文章可能写得不透彻,所以,决定今天做一下补充,帮助大家更好地月球坠落,第三章,吹哨人如果您没看过前面两章,请点击链接月球坠落,第一章,小鱼私人天文台月球坠落,第二章,超级月亮。月球要掉下来了?当这个念头冒出来的时候,郭小鱼自己都吓了一跳。尽管小鱼天文台的设备粗糙,黑暗,隐藏着怎样的秘密,让科学家如此痴迷?(上)原计划给大家直播月球,可是刚升级的拍摄软件只要一连接到QHY485C相机就退出,无奈放弃了。但我脑袋里突然冒出来一个问题我为什么对黑夜这么有兴趣?联想我的物理专业,突然发现,原来喜中国在青海冷湖发现国际一流光学天文台址,举头望星空的好地方经过3年连续监测,中科院国家天文台研究团队发现,青海冷湖赛什腾山区海拔4200米标高点(赛什腾C区)的光学观测条件非常好,好到什么程度?据说是在视宁度红外观测晴朗夜晚的背景亮度气象阿雷西博天文台坍塌阿雷西博天文台坍塌阿雷西博天文台射电望远镜发生大面积坍塌,波多黎各。12月1日,这座天文台的支撑塔突然断裂,导致悬吊在空中的设备平台坠落,砸毁地面天线列阵盘,现场无人员伤亡。阿雷西空间望远镜接连罢工都是陀螺仪惹的祸?来源新华网航天爱好者网新华网讯对天文学家来说,坏消息最近接踵而至。先是哈勃空间望远镜因陀螺仪故障暂停科学观测。紧接着,钱德拉空间望远镜也进入安全模式。尽管后者的原因还在排查中,但也天顶系列运载火箭介绍来源B站UP主黑店ula天顶号运载火箭(俄语,英语Zenit)为苏联在1970年研制的一个大型运载火箭系列,包含多种型号。于苏联政府在1976年正式批准进行研制,主要设计工作被分配黑洞,光线的死胡同,那堵墙是什么样?就以这篇以黑洞为线索的黑暗科学作为黑暗,隐藏着怎样的秘密,让科学家如此痴迷?(上)的中篇吧。内容想了很久,却一直不知如何下笔,因为黑洞是大家普遍关注的科普话题,所有自媒体平台上都充科普你走路的样子很物理生活中处处有物理,物理中处处有生活。今天老郭要和您聊聊生活中最常见的一件事走路背后的物理学原理。一走路运动的合成与分解走路是每一个健康人都会的最基本动作了,儿童在1岁半之后基本上都了解一下,宇宙物质的基本规律和物质状态,泡妞更拉风这个话题还是我上大学的时候,哥儿几个在寝室里卧谈的时候提起来的。那时候,物理系的毕业生工作不好找,大家没事就一起讨论毕业了能干啥,最后一致认为,跟妹子聊聊物理,一定相当拉风。所以本科普你走了,但你却一直都在你一定会奇怪,生死问题也是一个科学问题吗?的确如此,科学也许永远无法阻止死亡,,但科学能改变我们对生与死的理解。死亡对于我们来说其实是一种常态,人一生下来就注定要死亡。也许你会说下
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