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欧洲迷你宇宙大爆炸显示宇宙早期似液体(图)

发布时间:2010年11月26日 18:44 | 进入复兴论坛 | 来源:新华国际

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ALICE设备成功实现铅原子核对撞

  北京时间11月25日消息,在欧洲粒子物理研究所(CERN)大型强子对撞机(LHC)上进行的铅原子核对撞实验中,大型离子对撞机实验(ALICE)探测组的物理学家们发现极早期宇宙不但具有超高温度和密度,还表现出高温液体(liquid)的性质。

  通过实现在技术允许范围内最高能的核子对撞,ALICE实验成功产生了具有难以置信的超高温和密度的亚原子火球,从而重现宇宙大爆炸之后数微秒(1微秒=100万分之一秒)内的情景。科学家们称此次微型“大爆炸”产生的温度超过10万亿度。

  在这样的高温下,常规物质预计会熔化,产生一种奇异的“原始汤”,称为“夸克-胶子等离子体”。这项对撞实验产生的首批结果已经否定了一些现存物理模型,如其中有一种物理理论预言“夸克-胶子等离子体”将表现出气体的性质。

  尽管之前美国研究机构在较低能级上进行过相关实验,结果显示核子对撞中产生的火球具有液体的性质,但是很多科学家认为在更高的能级下,“夸克-胶子等离子体”应当表现出气体的性质。

  在这项成功实现高能质子对撞实验7个月之后产生的研究成果中,英国伯明翰大学物理和天文学院的科学家们发挥了关键性的作用。该学院的大卫·埃文斯(David Evans)博士是ALICE实验项目的英方首席科学家。他说:“尽管工作才开始不久,我们已经了解了许多有关早期宇宙的信息。 这些第一批的实验分析结果显示宇宙在大爆炸后的一瞬间表现出超热液体的性质。”

  这个小组还同时发现试验中进行的正面高能撞击产生了相比一些理论预言更多的亚原子粒子。尽管撞击产生的火球转瞬即逝,但是当它产生的“原始汤”逐渐冷却,研究人员可以观察到从火球向四周辐射开去的数千颗粒子。正是通过对这些粒子表现的观察,科学家们作出了对其液体性质的结论。