Urknall-Bedingungen im Labor erstellt


Diese Geschichte wurde aktualisiert um 11:02 Uhr ET

WASHINGTON – von smashing Goldpartikel zusammen mit superschnellen Geschwindigkeit, Physiker im Grunde geschmolzen Protonen, wodurch eine Art "Quark-Suppe" der Materie, die etwa 250.000 Mal heißer als der Mittelpunkt der Sonne und ähnliche Bedingungen gleich nach der Geburt des Universums ist. Im Jahr 2005 berichteten die Wissenschaftler, dass sie vermutet hatten sie diesen einzigartigen Zustand der Materie erstellt, aber das erste Mal sie sich, dass vergewissert haben die extremen Temperaturen notwendig erreicht worden.

"Das ist die heißeste Sache jemals geschaffen, im Labor," Steven Vigdor, stellvertretender Direktor der Labor für nukleare und Teilchenphysik der US Abteilung von Energie (Damhirschkuh) Brookhaven National Laboratory in Upton, N.Y., sagte am Montag bei einem Treffen der American Physical Society in Washington, D.C. "die Temperatur ist heiß genug, um die Protonen und Neutronen verschmelzen."

Die Goldpartikel in das Experiment verwendet wurden nur die Kerne – der positiv geladenen Teil des Atoms aus Protonen und Neutronen gebildet. Zwei Sprays gold Kerne wurden in entgegengesetzte Richtungen entlang einer Kreisbahn in einem unterirdischen "Atom Smasher" genannt der relativistischen Heavy Ion Collider (RHIC) Brookhaven beschleunigt.

Reisen entlang dieser 2,4 Meilen langen (3,9 km)-Kreis, wurden die gold Kerne beschleunigt, um die Geschwindigkeit des Lichts in der Nähe von. Wenn zwei dieser Teilchen ineinander zerschlagen, produziert ihre Kollisionen solche Unmengen an Energie, dass die Angelegenheit bis zu ca. 7 Billionen Grad Fahrenheit (4 Billionen Grad Celsius) geheizt wurde.

Das sengende Bedingungen sind genug, um die Protonen und Neutronen in ihre Bestandteile zu schmelzen – nämlich genannt Elementarteilchen Quarks und Gluonen.

Diese Suppe aus Quarks und Gluonen wird gedacht, um das Universum ein paar Mikrosekunden nach dem Urknall gefüllt haben, die es vor etwa 13,7 Milliarden Jahren erstellt haben, können. Nach diesem Zeitpunkt hätte die Angelegenheit abgekühlt und kondensiert zu Protonen und Neutronen, aus denen sich die Materie, die wir heute sehen.

"Diese Forschung bedeutenden Einblick in die fundamentale Struktur der Materie und des frühen Universums, Hervorhebung der Verdienste von langfristigen Investitionen in große, grundlegende Forschungsprogramme an unsere national Laboratories bietet", sagte Dr. William F. Brinkman, Direktor des DOE Office of Science. "Ich empfehle die sorgfältige Ansatz RHIC Wissenschaftler nutzten, um detaillierte Beweise für ihre Behauptung schaffen eine wirklich bemerkenswerte neue Form der Materie zu sammeln."

Die suppenartige Kessel von Elementarteilchen dauerte weniger als ein Milliardstel einer billiardstel Sekunde. Aber das war genug Zeit für Physiker, seine Eigenschaften und Temperatur mit einem Detektor gebaut, um die Kollision Stelle zu messen.

Die Temperaturmessungen kam über Photonen oder Bits des Lichts, die ausgegeben wurden, kurz nachdem die Kerne ineinander abgestürzt.

"Das war eine außerordentlich anspruchsvolle Messung", sagte Barbara Jacak, Professor für Physik an der Stony Brook University in Stony Brook, New York und Sprecher für die PHENIX Zusammenarbeit, eines RHICs vier Experimente.

Verhält sich etwas überraschend vom merkwürdige Zustand der Materie wie eine Flüssigkeit, Obwohl frühere Vorhersagen vorgeschlagen, dass es mehr wie ein Gas handeln würde.

"Wir wissen, dass dies eine Flüssigkeit, aber wir brauchen, um herauszufinden, warum es eine Flüssigkeit ist, und welche Rolle spielte seine fließende Natur im frühen Universum?" Jacak, sagte.

Physiker haben eine Chance, einen noch heißeren Aggregatzustand zu studieren, sobald größten Teilchenbeschleuniger der Welt, der Large Hadron Collider in der Nähe von Genf in Betrieb auf Hochtouren. Kollisionen in dieser Maschine Temperaturen zwei oder drei Mal heißer als der kürzlich durchgeführten Experiment produzieren könnte, sagte Jacak.

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