Трудно е да си представим нещо значимо да се случи в рамките на една милионна част от секундата, но един от най-важните моменти в космическата история се е случил в това минимално време. Физиците смятат, че най-ранната форма на материя във Вселената - известна като кварк-глуонна плазма - се е появила в този кратък промеждутък във времето след Големия взрив преди около 13,8 милиарда години. Това невероятно плътно, горещо състояние на материята е съществувало в момент, когато зараждащата се Вселена е била толкова гореща, че е предотвратявала образуването на протони и неутрони. С охлаждането и разширяването на Космоса, свободно плаващите кварки и глуони започват да се свързват, за да създават градивните елементи на цялата материя, включително всички необходими атомни протони и неутрони.
Има обаче един проблем с теорията. Изследователите отдавна смятат, че плазмата се създава само от сблъсъци между атоми с изключително тежки ядра, като например оловото. За да изследват загадката, екип от швейцарския университет в Копенхаген и съоръжението в ЦЕРН решиха да пресъздадат свои собствени "малки" големи взривове, като сблъскват елементи с почти светлинна скорост. Резултатите им, публикувани наскоро в списание Physical Review Letters, сигнализират за голям пробив в квантовата физика - такъв, който показва, че първичната кварк-глуонна плазмена супа всъщност е възможна с по-леки съставки.
Илюстрация на сблъсъците между неон-20 и кислород-16 в Големия адронен колайдер на ЦЕРН. Кредит: CERN
"Прецизното разбиране на ядрената структура ни помага да разберем силното взаимодействие", обяснява в изявление Йоу Джоу (You Zhou), съавтор на изследването и физик, който сега работи в Университета на Мериленд. "Но вместо внимателно да изследваме ядрата при ниски енергии, ние ги сблъскваме при най-високите енергии, които можем да създадем, и сега можем да разчетем формата им от отпечатъка, който оставят след себе си."
В този случай, Джоу и колегите му са изследвали последствията, генерирани от изстрелването на по-малките ядра кислород-16 и неон-20 едно в друго. Въпреки че екипът не може да наблюдава самия сблъсък, защото взаимодействието се случва толкова неразбираемо бързо, те могат да изучат частиците и формата, която те образуват не след дълго.
"Това е малко като да насочиш светлина към обект и да видиш сянката му. Не можеш да видиш обекта директно, но сянката му разкрива формата му", пояснява Джоу. "По същия начин движението на частиците разкрива геометричната форма на атомните ядра, която е била налице в началото на сблъсъка."
Видяха формата на ядрата
Физиците вече знаят, че сблъсъкът между две кислородни ядра генерира по-закръглен модел на частиците, докато сблъсъкът на неонови ядра едно с друго създава модел, напомнящ повече на кегла за боулинг. Но макар тези сблъсъци на атомни компоненти да разкриват, че всъщност е възможно да се създаде кварк-глуонна плазма, използвайки по-леки елементи, това не означава, че кислородните или неоновите ядра са присъствали толкова скоро след Големия взрив. Но все пак, това е още една крачка по-близо до откриването на истинските съставки. Следващата фаза отново ще включва сблъсък на атомни ядра - този път с използване на още по-леки кандидати като хелий-4.
За Джоу е убедително, че един-единствен експеримент може да помогне на физиците да научат за структурите на атомните ядра, като същевременно пресъздадат някои от най-ранните моменти на Вселената.
"Тези две неща се оказват много по-тясно свързани, отколкото човек би си помислил първоначално", коментира физикът.
Справка: Evidence of Nuclear Geometry-Driven Anisotropic Flow in O+O and Ne+Ne Collisions at √????NN=5.36 TeV; J. Abualrob, S. Acharya, G. Aglieri Rinella, L. Aglietta, N. Agrawal, Z. Ahammed, S. Ahmad, I. Ahuja, Z. Akbar81 et al. (ALICE Collaboration); Phys. Rev. Lett. 137, 082301 – Published 17 August, 2026; DOI: https://doi.org/10.1103/gymp-vp87
Източник: Scientists smash atoms together to create ‘little’ big bangs, Andrew Paul, Popular Science
Още по темата
Физика
Скритата сила, която движи най-горещата течност във Вселената
Физика
В първата милисекунда след Големия взрив "супата" е била неочаквано гъста
Физика
Тежки частици, големи тайни: Какво се случи веднага след Големия взрив
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
Памет на водата или как ни промиват мозъка
Необикновена космическа експлозия, случваща се веднъж на хилядолетие
Памет на водата или как ни промиват мозъка
Произходът на мартеницата трябва да се търси далече - в Индия и Древна Гърция