В последнее время в мире физики объявляются странные результаты. Жидкость с отрицательной эффективной массой и открытие пяти новых частиц - все это бросает вызов нашему пониманию Вселенной.
Новые результаты ALICE (эксперимент с большим ионным коллайдером) добавляют странности.
ALICE - детектор на Большом адронном коллайдере (LHC). Это один из семи детекторов, и роль ALICE заключается в том, чтобы «изучать физику сильно взаимодействующего вещества при экстремальных плотностях энергии, где образуется фаза вещества, называемая кварк-глюонной плазмой», согласно веб-сайту CERN. Кварк-глюонная плазма - это состояние материи, существовавшее всего через несколько миллионных долей секунды после Большого взрыва.
В том, что мы можем назвать нормальной материей - это знакомые атомы, о которых мы все узнаем в старшей школе, - протоны и нейтроны состоят из кварков. Эти кварки удерживаются вместе другими частицами, называемыми глюонами. («Клеи», понимаете?) В состоянии, известном как заключение, эти кварки и глюоны постоянно связаны друг с другом. На самом деле, кварки никогда не наблюдались в изоляции.
LHC используется для столкновения частиц на чрезвычайно высоких скоростях, создавая температуры, которые могут быть в 100 000 раз выше, чем центр нашего Солнца. В новых результатах, только что опубликованных в ЦЕРН, ионы свинца столкнулись, и результирующие экстремальные условия были близки к воспроизведению состояния Вселенной через несколько миллионных долей секунды после Большого взрыва.
При этих экстремальных температурах состояние конфайнмента было нарушено, и кварки и глюоны были освобождены, и образовалась кварк-глюонная плазма.
Пока это довольно хорошо понято. Но в этих новых результатах произошло нечто дополнительное. Увеличилось производство так называемых «странных адронов». Сами странные адроны являются известными частицами. У них есть имена, такие как Каон, Лямбда, Си и Омега. Их называют странными адронами, потому что у каждого из них есть один «странный кварк».
Если все это кажется немного мутным, вот что говорит Дингер: странные адроны могут быть известными частицами, потому что они наблюдались при столкновениях между тяжелыми ядрами. Но они не наблюдались в столкновениях между протонами.
«Способность изолировать явления, подобные кварк-глюон-плазме, в меньшей и более простой системе ... открывает совершенно новое измерение для изучения свойств фундаментального состояния, из которого возникла наша Вселенная». - Федерико Антинори, официальный представитель сотрудничества ALICE.
«Мы очень рады этому открытию», - сказал Федерико Антинори, официальный представитель сотрудничества ALICE. «Мы снова много узнаем об этом изначальном состоянии материи. Способность изолировать явления, подобные кварк-глюон-плазме, в меньшей и более простой системе, такой как столкновение двух протонов, открывает совершенно новое измерение для изучения свойств фундаментального состояния, из которого возникла наша Вселенная. »
Создание кварк-глюонной плазмы в ЦЕРНе дает физикам возможность изучить сильные взаимодействия. Сильное взаимодействие также известно как сильная сила, одна из четырех фундаментальных сил во Вселенной, и та, которая связывает кварки в протоны и нейтроны. Это также возможность изучить что-то еще: увеличение производства странных адронов.
CERN называет это явление «усилением производства странностей». (У кого-то в CERN есть талант к языку.)
Повышенное производство странности из кварк-глюонной плазмы было предсказано в 1980-х годах и наблюдалось в 1990-х годах на суперпротонном синхротроне CERN. Эксперимент ALICE на LHC дает физикам лучшую возможность еще изучить, как протон-протонные столкновения могут увеличить производство странности так же, как столкновения тяжелых ионов.
Согласно пресс-релизу, объявляющему эти результаты, «более точное изучение этих процессов будет иметь ключевое значение для лучшего понимания микроскопических механизмов кварк-глюонной плазмы и коллективного поведения частиц в малых системах».
Я не мог бы сказать это лучше сам.
