歐洲大型強子對撞機造出迄今最小人造液滴

據英國《每日郵報》5月20日報道，歐洲核子研究中心的物理學家們使用大型強子對撞機(LHC)進行質子—鉛離子對撞實驗，制造出了有史以來最小的人造液滴。他們認為，這種液滴與緊隨宇宙大爆炸之后出現的物質——夸克—膠子等離子體的原生狀態非常相似，因此有助于揭示宇宙形成的奧秘。

科學家們通過點燃質子“子彈”以接近光速的速度進入鉛離子，制造出了這種類似血濺效應的亞原子結構。這種“短命”液滴僅為3個到5個質子大小，是氫原子大小的十萬分之一，病毒大小的億分之一。

科學家們說，這些“迷你”液滴的“流動”方式同夸克—膠子等離子體的行為非常類似，夸克—膠子等離子體是一種物質狀態，是組成質子和中子的亞原子粒子的混合，僅僅存在于溫度和密度極高的條件下。據信，在大約138.2億年前，整個宇宙大爆炸之后的一瞬間，這種等離子體可能曾“曇花一現”，那時宇宙的溫度和密度比現在要高很多。

由于在過去數十億年間，宇宙一直在膨脹和冷卻，因此，科學家們唯有通過用巨大的能量將原子核撞擊在一起的方式來制造這種原生等離子體。

2010年，大型強子對撞機已進行了鉛離子—鉛離子碰撞，揭曉了宇宙大爆炸瞬間產生的特殊狀況。當時，科學家們也將質子—鉛離子碰撞測試提上了日程，但因為質子的重量僅為鉛離子的208分之一，科學家們普遍認為，質子—鉛離子對撞釋放出的能量不足以產生這種罕見的物質狀態。正如該研究的領導者、美國范德堡大學物理教授朱莉婭·維爾科斯卡所說：“無論我們使用何種物質，在我們開始觀察集合的類似流動的行為之前，碰撞必須足夠猛烈以產生大約50個亞原子粒子。”

所以，科學家們此前并沒有想到可以發現任何等離子體出現的證據。不過，在對數十億次對撞進行分析后，他們發現其中有幾百次對撞產生了超過300個流動的粒子。(劉霞)