Αστρονομία χωρίς τηλεσκόπιο - σπιτική σούπα Quark-Gluon

Pin
Send
Share
Send

Ο ισχυρότερος λειτουργικός συγκολλητής βαρέων ιόντων στον κόσμο, ο Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) κατέγραψε πρόσφατα την υψηλότερη θερμοκρασία που δημιουργήθηκε ποτέ σε ένα γήινο εργαστήριο 4 τρισεκατομμυρίων Kelvin. Επιτυγχάνεται με σχεδόν την ταχύτητα της ελαφριάς σύγκρουσης ιόντων χρυσού, με αποτέλεσμα την προσωρινή ύπαρξη σούπας κουάρκ-γλουόν - κάτι που πρωτοεμφανίστηκε περίπου στις δέκα έως τη δύναμη μείον δώδεκα του πρώτου δευτερολέπτου μετά το big bang.

Και σίγουρα, το Large Hadron Collider (LHC) μπορεί μια μέρα σύντομα να είναι το πιο ισχυρό συγκρούσιμο βαρέων ιόντων στον κόσμο (αν και θα αφιερώσει το μεγαλύτερο μέρος του χρόνου του για τη διερεύνηση συγκρούσεων πρωτονίων προς πρωτόνιο). Και σίγουρα, ίσως είναι πηγαίνω σε παράγει ένα εντυπωσιακό 574 TeV όταν συγκρούει τα πρώτα ιόντα μολύβδου. Αλλά πρέπει να κερδίσετε το παιχνίδι πριν πάρετε το τρόπαιο.

Για να δώσουμε πίστωση στο σημείο που έπρεπε, ο LHC είναι ήδη ο πιο ισχυρός συγκολλητής σωματιδίων στον κόσμο - έχοντας επιτύχει ενέργειες σύγκρουσης πρωτονίων 2,36 TeV στα τέλη του 2009. Και θα πρέπει τελικά να επιτύχει ενέργειες σύγκρουσης πρωτονίων 14 TeV, αλλά αυτό θα έρθει μετά από Ο προγραμματισμένος τερματισμός συντήρησής του το 2012, πριν από την επίτευξη των πλήρων δυνατοτήτων σχεδίασης από το 2013. Έχει ήδη κυκλοφορήσει μια δέσμη ιόντων μολύβδου - αλλά δεν πρόκειται να δούμε μια σύγκρουση βαρέων ιόντων LHC.

Λοιπόν, προς το παρόν εξακολουθεί να είναι RHIC που βγάζει όλα τα διασκεδαστικά πράγματα. Στις αρχές Μαρτίου 2010, παρήγαγε τον μεγαλύτερο πυρήνα που είχε αρνητικά φορτιστεί ποτέ - ο οποίος είναι αντι-ύλη, καθώς μπορείτε να δημιουργήσετε μόνο πυρήνες ύλης από πρωτόνια ή / και νετρόνια που θα έχουν μόνο θετικό ή ουδέτερο φορτίο.

Αυτός ο αντιπυρηνικός πυρήνας έφερε ένα παράξενο κουάρκ - το οποίο φωνάζει για ένα νέο όνομα ... απλό κουάρκ, συμβατικό κουάρκ; Και δεδομένου ότι οι μόνοι πυρήνες ύλης που περιέχουν περίεργα κουάρκ είναι υπερπυρήνες, το RHIC στην πραγματικότητα δημιούργησε έναν αντιυπερπύρηνο. Εκπληκτικός.

Τότε υπάρχει ολόκληρη η ιστορία της σούπας κουάρκ-γλουόν. Τα πρώιμα πειράματα στο RHIC αποκαλύπτουν ότι αυτό το superhot πλάσμα συμπεριφέρεται σαν ένα υγρό με πολύ χαμηλό ιξώδες - και μπορεί να είναι αυτό από το οποίο δημιουργήθηκε το σύμπαν στις πολύ πρώιμες στιγμές του. Υπήρχε κάποια προσδοκία ότι τα λιωμένα πρωτόνια και τα νετρόνια θα ήταν τόσο ζεστά που σίγουρα θα λάβατε αέριο - αλλά όπως και το πρώιμο σύμπαν, με όλα συμπυκνωμένα σε ένα μικρό όγκο, θα έχετε ένα υπερθερμαινόμενο υγρό (δηλαδή σούπα).

Το LHC ελπίζει να παραδώσει τους Higgs, ίσως ένα σωματίδιο σκοτεινής ύλης και σίγουρα αντι-ύλη και μικρο-μαύρες τρύπες από την νανο-κουταλιά. Και μετά από αυτό, γίνεται λόγος για την κατασκευή του Very Large Hadron Collider, το οποίο υπόσχεται να είναι μεγαλύτερο, πιο ισχυρό και πιο ακριβό.

Αλλά αν αυτό το έργο δεν πετάξει, μπορούμε ακόμα να βελτιώσουμε τους υπάρχοντες συγκρούσεις. Η ανύψωση ενός συγκολλητή σωματιδίων είναι ένα ζήτημα φωτεινότητας, όπου το επιθυμητό αποτέλεσμα είναι μια πιο συγκεντρωμένη και εστιασμένη δέσμη σωματιδίων - με αυξημένη ενεργειακή πυκνότητα που επιτυγχάνεται με την τοποθέτηση περισσότερων σωματιδίων σε μια διατομή της δέσμης που στέλνετε γύρω από τον επιταχυντή σωματιδίων. Τόσο το RHIC όσο και το LHC σχεδιάζουν να πραγματοποιήσουν μια αναβάθμιση για να επιτύχουν αύξηση των αντίστοιχων φωτεινότητάς τους έως και το συντελεστή 10. Εάν επιτύχουν, μπορούμε να προσβλέπουμε στο RHIC II και το Super Large Hadron Collider να συνδεθείτε στο διαδίκτυο μετά το 2020. Διασκεδαστικό.

Pin
Send
Share
Send