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中美印科学家合作“烹制”宇宙大爆炸“夸克汤”

发布时间:2011年06月27日 08:12 | 进入复兴论坛 | 来源:中国新闻网 


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  中新社合肥6月24日电 (记者 吴兰)记者24日从中国科技大学获悉,中美印科学家合作烹制了宇宙大爆炸“夸克汤”,从而在世界上首次确定从普通物质到夸克物质的相变温度。6月24日出版的《科学》杂志以“量子色动力学相图的标度”为题,发表这一研究成果。

  据悉,中美印科学家联合研究确定了从强子物质(即普通物质)到夸克胶子等离子体的相变(即状态转变)温度约为175百万电子伏特,相当于2万亿摄氏度。中方研究人员罗晓峰介绍说,宇宙初生时,亿万物质是一锅由自由的夸克和胶子组成的浓稠的“汤”,俗称“夸克汤”,即夸克胶子等离子体。寻找夸克胶子等离子体存在的证据并研究其基本性质,对研究早期宇宙具有重要意义。

  他说,在通常情况下,夸克和胶子被强相互作用力禁闭在强子中。通过对普通原子核“加热”,有可能使强子“融化”而形成夸克胶子等离子体。2000年以来,科学家们利用美国布鲁克海汶国家实验室中的相对论重离子对撞机(RHIC)进行实验研究,发现了一些夸克胶子等离子体形成的证据。但是从强子物质到夸克胶子等离子体的相变温度尚不清楚。

  日前,RHIC对撞机将两束金原子核加速到接近光速,使其发生碰撞,形成高能量密度和高温的夸克胶子等离子体,冷却后产生大量粒子。中美印科学家组成合作小组,研究分析对撞机上STAR探测器采集到的大量实验数据,在世界上首次把测量到的净质子数分布的特征,与格点量子色动力学的计算结果进行比较,从实验上直接确定了重子数密度为零的情况下从强子物质到夸克胶子等离子体的相变温度。(完)