中美印科學(xué)家合作 "烹制"出宇宙大爆炸"夸克湯"

中美印科學(xué)家合作烹制了宇宙大爆炸“夸克湯”，從而在世界上首次確定從普通物質(zhì)到夸克物質(zhì)的相變溫度。6月24日出版的《科學(xué)》雜志以“量子色動(dòng)力學(xué)相圖的標(biāo)度”為題，發(fā)表這一研究成果。

據(jù)悉，中美印科學(xué)家聯(lián)合研究確定了從強(qiáng)子物質(zhì)(即普通物質(zhì))到夸克膠子等離子體的相變(即狀態(tài)轉(zhuǎn)變)溫度約為175百萬(wàn)電子伏特，相當(dāng)于2萬(wàn)億攝氏度。中方研究人員羅曉峰介紹說(shuō)，宇宙初生時(shí)，億萬(wàn)物質(zhì)是一鍋由自由的夸克和膠子組成的濃稠的“湯”，俗稱“夸克湯”，即夸克膠子等離子體。尋找夸克膠子等離子體存在的證據(jù)并研究其基本性質(zhì)，對(duì)研究早期宇宙具有重要意義。

他說(shuō)，在通常情況下，夸克和膠子被強(qiáng)相互作用力禁閉在強(qiáng)子中。通過(guò)對(duì)普通原子核“加熱”，有可能使強(qiáng)子“融化”而形成夸克膠子等離子體。2000年以來(lái)，科學(xué)家們利用美國(guó)布魯克海汶國(guó)家實(shí)驗(yàn)室中的相對(duì)論重離子對(duì)撞機(jī)（RHIC）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)了一些夸克膠子等離子體形成的證據(jù)。但是從強(qiáng)子物質(zhì)到夸克膠子等離子體的相變溫度尚不清楚。

日前，RHIC對(duì)撞機(jī)將兩束金原子核加速到接近光速，使其發(fā)生碰撞，形成高能量密度和高溫的夸克膠子等離子體，冷卻后產(chǎn)生大量粒子。中美印科學(xué)家組成合作小組，研究分析對(duì)撞機(jī)上STAR探測(cè)器采集到的大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在世界上首次把測(cè)量到的凈質(zhì)子數(shù)分布的特征，與格點(diǎn)量子色動(dòng)力學(xué)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，從實(shí)驗(yàn)上直接確定了重子數(shù)密度為零的情況下從強(qiáng)子物質(zhì)到夸克膠子等離子體的相變溫度。

（中國(guó)新聞網(wǎng)）