DigitalArtSpace

Исследователи из CERN зафиксировали признаки возникновения волн, генерируемых кварками и распространяющихся через кварк-глюонную плазму. Этот феномен, напоминающий рябь на водной поверхности, является свидетельством жидкоподобной природы этой необычной формы материи.

Физики проводят эксперименты по воссозданию кварк-глюонной плазмы (КГП) — состояния вещества, которое существовало в первые моменты после Большого взрыва — на Большом адронном коллайдере (БАК) в CERN. Для этого тяжёлые ионы сталкиваются друг с другом почти со скоростью света. КГП существовала крайне недолго, всего несколько миллионных долей секунды, и представляла собой «суп» из кварков и глюонов, нагретый до триллионов градусов Цельсия. Изучая результаты этих столкновений, исследователи надеются выяснить характеристики этой «первичной материи».

Физики из Массачусетского технологического института, сотрудничающие с CERN, создали инновационную методику обработки данных. Благодаря ей удалось впервые непосредственно наблюдать взаимодействие отдельных кварков с кварк-глюонной плазмой. Полученные результаты выявили волновые проявления, возникающие при перемещении кварка через плазму, что служит очевидным подтверждением её жидкостной природы.

Раньше предполагалось, что кристаллический гелевый полимер должен реагировать на движущиеся частицы как сплошная жидкость, а не как совокупность отдельных элементов. Новейшие исследования подтверждают эту гипотезу.

«На протяжении длительного времени велись споры о том, взаимодействует ли плазма с кварками. Однако теперь стало ясно, что плазма обладает чрезвычайно высокой плотностью, что позволяет ей замедлять кварки и создавать всплески и вихри, подобные тем, что наблюдаются в жидкостях. Таким образом, кварк-глюонная плазма представляет собой, по сути, изначальную смесь частиц», — отмечает профессор физики Йен-Джи Ли из Массачусетского технологического института.

Для выявления указанных эффектов авторы исследования провели анализ данных, собранных детектором CMS (Compact Muon Solenoid) на Большом адронном коллайдере. CMS является одним из двух крупных универсальных детекторов, созданных для изучения разнообразных физических процессов, возникающих в результате столкновений частиц. Ученые искали события, характеризующиеся одновременным появлением кварка и Z-бозона. Z-бозон – это нейтральная фундаментальная частица, которая слабо взаимодействует с веществом и, как следствие, легко обнаруживается.

При взаимодействии ионов свинца исследователи выбирали события, в которых формировался Z-бозон и кварк, движущиеся в противоположных направлениях. Поскольку Z-бозон не взаимодействует с плазмой, в отличие от кварка, это позволяет выделить «след», оставленный кварком. На основе анализа приблизительно 2000 таких событий из 13 миллиардов столкновений, учёные выявили характерные волновые паттерны, соответствующие теоретическим прогнозам.

Полученные в ходе исследования данные позволяют расширить возможности для изучения свойств кванта гравитационного поля. Определяя параметры волновых проявлений, исследователи смогут сформировать более достоверное представление о том, как эта необычная форма материи взаимодействовала в первые моменты после возникновения Вселенной.

Похожие статьи

Новый алгоритм Дарвина-Гёделя учит искусственный интеллект самостоятельно программировать.

В США производят эффективные процессоры: тайванские чипы TSMC возвращаются на родину для завершения производства.

В продаже — новая Lada Granta с увеличенным дорожным просветом

Новые модели Kia могут появиться на российском рынке.

Недорогой аналог Toyota Camry с пробегом более 2000 км завоевал популярность

Рамный внедорожник BAW 212 T01 с мощным двигателем: «Китайский УАЗ» с комфортом.