Главная / Новости

Хроника дня

Большой адронный коллайдер зафиксировал существование протоматерии

Ученые Европейского центра ядерных исследований (CERN), проводящие эксперименты на Большом адронном коллайдере, получили экспериментальные доказательства существования глазмы – состояния, характерного для материи в первые мгновения после Большого взрыва.

Глазма представляет собой газ из глюонов – элементарных частиц, которые «склеивают» между собой кварки (базовые  «кирпичики» материи): к примеру, протон и нейтрон состоят из трёх кварков и соединяющих их глюонных облаков. Глазма является наиболее высокоэнергетичным состоянием вещества из всех в настоящий момент описанных теоретической физикой: в дальнейшем глазма «остывает» до состояния кварк-глюонной плазмы (псевдогаза, в котором кварки пока не объединены в частицы и «плавают» в глюонных облаках), после чего из кварк-глюонной плазмы уже конденсируются привычные нам протоны, нейтроны и т.п.



Глазма является очень древней и короткоживущей формой материи: после Большого взрыва (13,7 миллиарда лет назад) эпоха глазмы длилась несколько йоктосекунд (время, за которое свет преодолеет расстояние порядка радиуса протона). Сама теория глазмы возникла в результате исследования процессов, происходящих внутри атомного ядра, и является составной частью теории т.н. сильного взаимодействия (с его помощью взаимодействуют, например, протоны и нейтроны в ядре атомов).

Однако экспериментальное существование глазмы до недавнего времени отсутствовало: слишком ничтожный промежуток времени существует это самое состояние.

На Большом адронном коллайдере глазма проявила себя во время столкновения протонов и ионов тяжёлых металлов, разогнанных до сверхсветовых скоростей: сталкиваясь, они реагируют между собой, порождая другие частицы. Но в Большом адронном коллайдере достигаются настолько большие скорости частиц, что они не успевают прореагировать между собой за время, которое требуется им для того, чтобы пролететь друг через друга. Таким образом, некоторое время (порядка йоктосекунд), сами протоны и ионы остаются неизменными и разлетаются с прежней скоростью. Но так как реакции уже начались, между ними натягивается как бы плёнка из того самого глюонного газа – глазмы.

Разумеется, всё это происходит слишком быстро, чтобы это можно было заметить и измерить непосредственно, но возникновение глазмы влияет на разлёт частиц, образовавшихся в результате столкновения и реакций: их разлёт оказывается менее случайным, чем если бы глазмы не было. Соответственно, в ходе экспериментов и была обнаружена взаимосвязь (корреляция) между направлениями разлёта частиц, образующихся после столкновения – причём именно такая, которая возникла бы в случае существования глазмы, что и позволяет учёным говорить о получении экспериментальных доказательств существования этой праматерии.

Доказательство существования глазмы является важным свидетельством того, что общепринятые сегодня представления о внутриядерных силах в общем и целом верны.


1 1
Подписывайтесь на наш канал в Telegram @timerodessa (t.me/timerodessa) - будьте всегда в курсе важнейших новостей!
Чтобы оставить комментарий, авторизируйтесь через свой аккаунт в

Загрузка...

Инфографика



Загрузка...