Mỗi ngày một sáng tạo (82): Các nhà vật lý tạo ra các giọt plasma Quark-Glamon

04-01-2019

IDEAS+ - Các nhà vật lý từ PHENIX Collaboration đã tạo ra những giọt vật chất giống như chất lỏng gọi là plasma quark-gluon, tạo thành ba hình dạng và kích thước riêng biệt - hình tròn, hình elip và hình tam giác.

Hình ảnh của một giọt plasma quark-gluon mở rộng. Hình ảnh: Javier Orjuela Koop, Đại học Colorado, Boulder.

Các nhà khoa học tin rằng plasma quark-gluon đã lấp đầy toàn bộ Vũ trụ trong vài micro giây đầu tiên sau Vụ nổ lớn khi Vũ trụ vẫn còn quá nóng để các hạt kết hợp lại với nhau để tạo ra các nguyên tử.

Nhóm PHENIX đã sử dụng Máy va chạm ion nặng tương đối tính (RHIC) tại Phòng thí nghiệm quốc gia Brookhaven để tái tạo vấn đề đó.

Trong một loạt các thử nghiệm, các nhà vật lý đã đập các gói đạn nhỏ thành các tổ hợp khác nhau (các proton đơn, deuteron hai hạt và hạt nhân helium-3 ba hạt) thành các hạt nhân vàng lớn hơn nhiều.

"RHIC là máy gia tốc duy nhất trên thế giới nơi chúng tôi có thể thực hiện một thí nghiệm được kiểm soát chặt chẽ như vậy, các hạt va chạm được tạo thành từ một, hai và ba thành phần với cùng một hạt nhân lớn hơn, vàng, cùng năng lượng," giáo sư Jamie Nagle của nhóm PHENIX cho biết, một nhà nghiên cứu tại Đại học Colorado, Boulder.

Các nhà khoa học phát hiện ra rằng, bằng cách kiểm soát các điều kiện cẩn thận, họ có thể tạo ra các giọt plasma quark-gluon mở rộng để tạo thành ba mô hình hình học khác nhau.

Nếu va chạm giữa các viên đạn nhỏ - proton (p), deuteron (d) và hạt nhân helium-3 (3He) - và hạt nhân vàng (Au) tạo ra các điểm nóng nhỏ của plasma quark-gluon, thì mô hình các hạt được máy dò tìm thấy nên giữ lại một số 'bộ nhớ' của hình dạng ban đầu của mỗi viên đạn. Các phép đo từ thí nghiệm PHENIX khớp với các dự đoán này với mối tương quan rất mạnh giữa hình dạng ban đầu và các mẫu dòng chảy cuối cùng. Hình ảnh: Javier Orjuela Koop, Đại học Colorado, Boulder.

Giáo sư Nagle nói rằng bạn có hai giọt nước đang mở rộng vào chân không. "Nếu hai giọt thực sự gần nhau, thì khi chúng mở rộng ra, chúng chạy vào nhau và đẩy vào nhau, và đó là thứ tạo ra mô hình này."

"Nói cách khác, nếu bạn ném hai hòn đá xuống một cái ao gần nhau, những gợn sóng từ những tác động đó sẽ chảy vào nhau, tạo thành một mô hình giống như hình elip."

Tương tự như vậy, một bộ ba proton-proton-neutron, còn được gọi là nguyên tử helium-3, có thể mở rộng ra thành một thứ gì đó giống như một hình tam giác.

Chính xác là những gì các nhà nghiên cứu PHENIX tìm thấy: sự va chạm của các deuteron tạo thành các hình elip ngắn, các nguyên tử helium-3 tạo thành hình tam giác và một proton phát nổ theo hình tròn.

 


Khang Nguyễn - IDEAS+


 

Content 1 mobi
Content 1
Content 2 mobi
Content 2
Content 9
Content 10
Content 11
Content 12
Content 13
Content 14