宇宙中什么是完美的(宇宙是完美的吗)

科学家们已经用大型强子对撞机重新创造了大爆炸后第一个出现的物质。

科学家们将铅粒子以99.999999 1%的光速粉碎在一起,重现了大爆炸后出现的第一种物质。

从残骸中出来的是一种被称为夸克胶子等离子体(QGP)的原始物质。它只持续了几分之一秒,这是科学家们第一次探测到等离子体的液体状特征,科学家发现它的流动阻力比任何其他已知物质都小,并初步研究了它在早期宇宙的最初时刻是如何演化的。

在大爆炸之后,宇宙被认为是一个能量汤,然后在一个被称为膨胀的时期迅速膨胀,这使得宇宙冷却到足以形成物质。第一个被认为出现的实体是夸克,一种基本粒子和胶子,它们携带着把夸克粘在一起的强大力量。随着宇宙进一步冷却,这些粒子形成了亚原子粒子,称为强子,其中一些我们称为质子和中子。

科学家们在瑞士日内瓦边界、世界上最大的原子粉碎机大型强子对撞机(LHC)上制造了这种“汤炖肉”。通过将重原子核粉碎在一起,科学家们可以制造出一个微小的火球,将粒子融化成它们的原始形态,持续时间只有几分之一秒。科学家们认为他们在2000年第一次制造出了一种夸克胶子等离子体,但最新的一批夸克胶子等离子体于2021年5月11日发表在《物理快报B》杂志上,这是他们第一次能够详细探测其液体性质的特征。因为等离子体持续时间非常短,科学家们利用新的计算机模拟以及从加速器中收集的数据,来找出物质的性质,以及物质在形成的瞬间和凝聚成强子之间可能发生的变化。他们发现夸克胶子等离子体是一种完美的液体,它几乎没有粘度或流动阻力,而且它也会随着时间的推移以一种不同于其他物质形式的方式改变形状。

这些信息有助于科学家了解宇宙在大爆炸后最初的婴儿时期是什么样子的。科学家们希望随着加速器的升级和美国一个新的数十亿美元的加速器上线,将能揭开更多细节。更多的研究可以帮助科学家理解夸克和胶子是如何排列成质子和中子的,并且可能与大爆炸模型中早期的量子膨胀有关。