Американські вчені, що працюють на колайдері релятивістських іонів RHIC, можливо, спостерігали межу, що розділяє звичайну матерію, яка складається з протонів і нейтронів та плазму з кварків і глюонів, якою був наповнений Всесвіт 14 млрд років тому.

Кварк-глюонну плазму (КГП) раніше вже створювали, але RHIC дозволяє використовувати різні рівні енергій і типи іонів, що зіштовхуються, що дає можливість вивчати властивості цієї особливої форми матерії, яка існувала задовго до того, як з'явився знайомий нам Всесвіт.

Ядра звичайних атомів і КГП являють собою дві різні фази матерії, які взаємодіють за допомогою найсильніших природних зв'язків. Ці взаємодії описуються теорією, відомою як квантова хромодинаміка.

Як і в інших формах матерії, різні фази існують у різних умовах температури та тиску, які можуть бути відображені на діаграмі з чіткою межею, що відокремлює різні фази, як, наприклад, вода та лід, мають температурну межу при 0 градусів Цельсія та звичайному атмосферному тиску.

Однак у випадку з ядрами атомів і КГП вчені досі не знали, де провести цю межу. RHIC вперше дав підказку, де її шукати.

Потужність RHIC нижча, ніж у Великого адронного колайдера, але американський прискорювач дозволяє проводити експерименти з різними іонами на межі звичайної матерії та кварк-глюонної плазми (зобр. - Брукхейвенська національна лабораторія)

У ході експерименту PHENIX вчені виявили, що кварки, які проходять крізь речовину, при енергіях зіткнення 39 Гев швидко втрачають енергію, взаємодіючи із кварк-глюонною плазмою. Таким чином, намітилася приблизна межа між звичайною матерією та КГП. Це зона рівноваги,схоже як при температурі близько 0 градусів Цельсія можуть співіснувати і вода, і лід.

Через складність обчислень у квантовій хромодинаміці теоретики поки ще не прийшли до згоди про те, де знаходиться межа КГП і звичайної матерії, навіть висловлюються сумніви, що вона взагалі існує. Але експериментатори RHIC говорять, що дані вказують на наявність межі на енергії близько 20 Гев. Для уточнення цієї цифри будуть потрібні додаткові експерименти.

Вивчення кварк-глюонної плазми становить великий інтерес для науки і може відповісти на ряд найважливіших питань про устрій Всесвіту. Зокрема, поки без відповіді залишається питання про перевагу звичайної речовини, над антиматерією, хоча теоретично їх у Всесвіті повинно бути порівну.

Джерело: InfoNova.org.ua

За матеріалами: rnd.cnews.ru