CERNのALICE検出器の写真。写真はCERN提供。
ビッグバンに宇宙が誕生してからわずか数ミリ秒後に存在する奇妙な物質の状態を科学者が理解するために、ほとんど何も一緒に非難することは科学者をこれまでになく近づけています。これはCERNとBrookhaven National Laboratoryの物理学者によると、ワシントンDCで開催されたQuark Matter 2012カンファレンスで最新の調査結果を発表しています。
CERNのあまり知られていないALICE重イオン実験で鉛イオンを粉砕することにより、物理学者たちは月曜日に、これまでで最も高温の人工温度を作成したと述べました。瞬時に、CERNの科学者たちは、クォークグルオンプラズマを再現しました。これは、過去の記録である4兆度のプラズマよりも38パーセント高い温度です。このプラズマは素粒子のスープであり、ビッグバン後の初期に存在したと考えられている非常にユニークな物質の状態です。以前の実験では、これらの特定の種類のプラズマは、完全で摩擦のない液体のように動作することが示されています。この発見は、物理学者が実験室でこれまでに作成された最も密度が高くて最も熱い物質を研究していることを意味します。太陽の内部よりも10万倍高温で、中性子星よりも高密度です。
CERNの科学者たちは、とらえどころのないヒッグス粒子の発見に関する7月の発表を発表したばかりです。
「重イオン物理学の分野は、LHCとその実験が対処するように設計されている基本物理学の重要な問題の1つである原始宇宙の物質の特性を調べるために重要です。これは、最近発見されたヒッグスのようなボソンの調査に加えて、LHCの物理学者が陽子-陽子および鉛-鉛衝突の両方で他の多くの重要な現象をどのように研究しているかを示しています。
プレスリリースによれば、この調査結果は科学者が「高密度かつ強力に相互作用する物質の空間と時間の両方における進化」を理解するのに役立ちます。
一方、ブルックヘブンの相対論的重イオン衝突型加速器（RHIC）の科学者たちは、陽子と中性子で構成される通常の物質を、初期宇宙のクォークとグルオンの熱い原始プラズマから分離する可能な境界の最初の垣間を観察したと言います。温度と圧力に応じて、水が固体、液体、または蒸気のさまざまな相に存在するように、RHICの物理学者は、金イオンを粉砕してクォークグルーオンプラズマから通常の物質が形成され始める境界を解明しています。科学者たちはまだ境界線をどこに引くべきかわかりませんが、RHICは最初の手がかりを提供しています。
今日の通常の原子の核と原始クォークグルオンプラズマ（QGP）は、2つの異なる物質相を表し、最も基本的な自然の力で相互作用します。これらの相互作用は、量子色力学、またはQCDとして知られている理論で説明されています。 RHICのSTARとPHENIXの結果は、クォークグルーオンプラズマの完全な液体特性が、390億電子ボルト（GeV）を超えるエネルギーで支配的であることを示しています。エネルギーが散逸すると、クォークと通常物質の陽子および中性子の間の相互作用が現れ始めます。これらのエネルギーを測定することにより、科学者は、通常の物質とQGPの間の境界のアプローチを示す標識になります。
「重要なエンドポイントが存在する場合、それを超えるとQGPと通常の問題が共存できる温度と密度の固有の値で発生します」と、RHIC研究プログラムを率いる、核物理学のブルックヘーヴン準研究所所長であるSteven Vigdorは述べています。 。 「それは液体の水と水蒸気が熱平衡で共存できる臨界点に類似していると彼は言った。
Brookhavenの粒子加速器はCERNの記録的な設定温度条件と一致することはできませんが、米国エネルギー省の研究所の科学者は、この相転移における「スイートスポット」を機械がマッピングしていると述べています。
画像のキャプション：核の状態図：RHICは、ハドロンでできた通常の物質とクォークグルオンプラズマとして知られている初期宇宙物質との間の遷移を調査するためのエネルギー「スイートスポット」に位置しています。米国エネルギー省のブルックヘブン国立研究所の厚意により掲載。
ジョンウィリアムズは科学ライターであり、コロラドに本拠を置くWeb開発ショップであるTerraZoomを所有しています。Webマッピングとオンライン画像ズームを専門としています。彼はまた、NASAの大天文台やその他の情報源からの画像を別の方法で見ることに特化したインタラクティブサイトである受賞歴のあるブログ、StarryCrittersも書いています。ファイナルフロンティアの元編集者であった彼の作品は、プラネタリーソサイエティブログ、Air＆Space Smithsonian、Astronomy、Earth、MX Developer’s Journal、The Kansas City Star、その他多くの新聞や雑誌に掲載されています。
