Heißesten Partikel Suppe kann Geheimnisse des primordialen Universums offenbaren.

Eine Suppe aus extrem heiß Elementarteilchen sein könnte der Schlüssel zum Verständnis, wie das Universum kurz nach ihrer Gründung war, sagen Wissenschaftler.

In den vergangenen Jahren haben Physiker diese Suppe in zwei der leistungsfähigste Teilchenbeschleuniger der Welt geschaffen – der Large Hadron Collider (LHC) in der Schweiz und der relativistischen Heavy Ion Collider (RHIC) in New York – von smashing Partikel zusammen mit superschnellen Geschwindigkeit.

Wenn zwei Teilchen kollidieren, explodieren sie in reine Energie stark genug, um Atome einzuschmelzen und brechen auseinander Protonen und Neutronen (die Bausteine der Atomkerne) in ihre konstituierenden Quarks und Gluonen. Protonen und Neutronen enthalten drei Quarks und Gluonen sind die Masse-weniger Kleber, der die Quarks zusammenhält.

Das Ergebnis ist ein Plasma-Wissenschaftler-Aufruf ein "fast perfekte Flüssigkeit," mit fast Null Reibung.

Heißer als die Sonne

Bei Temperaturen zwischen 7 Billionen und 10 Billionen Grad Fahrenheit (4 Billionen und 6 Billionen Grad Celsius) dieser "Quark-Gluon-Plasma" ist die heißeste Sache, die jemals auf der Erde geschaffen, und ist etwa 100.000 mal schärfer als das Zentrum der Sonne.

"Jetzt haben wir Materie in einem einzigartigen Zustand, bestehend aus Quarks und Gluonen, die aus befreit wurden in Protonen und Neutronen," sagte Steven Vigdor, Physiker am Brookhaven National Laboratory, die den RHIC beherbergt. Diese bizarre Aggregatzustand wird gedacht, um sehr ähnlich der Form der Materie im Universum nur wenige Bruchteile einer Sekunde nach es wurde in dem Urknall vor etwa 13,7 Milliarden Jahren geboren. [Album: hinter den Kulissen am RHIC]

"Viele wichtige Funktionen des Universums entstanden in diesen sehr frühen Momenten in den Anfängen des Universums," sagte Vigdor heute (13. August) auf der Quark Angelegenheit 2012 Partikel Physiker Konferenz in Washington, D.C.

Bald nach dieser Phase des Universums, Quarks und Gluonen würde zu bilden kombiniert haben Protonen und Neutronen, die mit Elektronen gruppiert haben würde eine Weile später Form Atome. Diese baute schließlich die Galaxien, Sternen und Planeten, die wir heute kennen.

Um besser zu verstehen, wie das passiert ist, wollen Wissenschaftler experimentieren mit dieser Ursuppe, seine Eigenschaften, wie seine Viskosität ist ein Maß für die innere Reibung oder Strömungswiderstand zu studieren. Verglichen mit alltäglichen Flüssigkeiten wie Honig oder auch Wasser, hat Quark-Gluon-Plasma sehr wenig Viskosität.

Dieses Plasma ist auch extrem dicht, mit Partikeln in enger als Neutronensterne, die komprimierte Kugeln der Materie, die entstehen, wenn einige Sterne explodieren in Supernovae verpackt.

"Wir haben nun die Werkzeuge vorhanden, um wirklich mit ihm zu experimentieren... ...und herauszufinden, genau welche Art von Sachen, die dies wirklich ist und warum es diese außergewöhnlichen Eigenschaften hat", sagte Jürgen Schukraft, Physiker am CERN Physik-Labor in Genf, Heimat des LHC.

Kanonenkugeln durch plasma

Eines der Mittel, mit denen Wissenschaftler auf diesen Zustand der Materie zu experimentieren ist durch andere Partikel durch sie zu erschießen.

Charm-Quarks sind beispielsweise einen Geschmack von Quark 100 Mal mehr Masse als die up- und Down-Quarks, die Protonen und Neutronen bilden. Als Physiker bei der Large Hadron Collider ALICE injizierten Partikel mit Charm-Quarks in das Quark-Gluon-Plasma experimentieren, fanden sie, dass die Plasmaströmung so stark, dass es den Charme Partikel zusammen mit ihm war, schließlich verlangsamt sich die Passage gezogen.

"Obwohl sie sehr schwer sind und sie durch wie Kanonenkugeln gehen, sie am Ende gebremst werden," sagte Schukraft. "Diese Angelegenheit hat eine enorme Kapazität, auch sehr schwere Teilchen zu stoppen."

Wissenschaftler haben nach dem Quark-Gluon-Plasma jahrelang Quests. In 2005 vermutet Physiker hatten sie es innen RHIC erstellt, aber es war nicht bis 2010, die sie geprüft, ob sie Materie geschaffen hatte genug heiß, um zu dem extremen Zustand führen.

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