<style>.lazy{display:none}</style>История о том, как ученые получили "первичную материю", заполнившую Вселенную сразу после Большого взрыва | The Spaceway

История о том, как ученые получили «первичную материю», заполнившую Вселенную сразу после Большого взрыва

В начале 2019 года физикам из Университета Колорадо, США, удалось создать крошечные капли «причудливой жидкой материи», которая, согласно общепринятым космологическим моделям, заполняла всю Вселенную через несколько миллисекунд после Большого взрыва.

История о том, как ученые получили "первичную материю", заполнившую Вселенную сразу после Большого взрыва 1
© arstechnica.com

Это, пожалуй, одно из самых удивительных достижений экспериментальной физики, так как ученые фактически продемонстрировали, как из «ничего» может получиться «базовый материал», из которого сформировался весь материальный мир.

Историческое открытие

Команда физиков создала так называемую кварк-глюонную плазму, разбивая «связки» протонов и нейтронов о гораздо более тяжелые атомы золота, используя для этих целей детектор PHENIX, который расположен на релятивистском коллайдере тяжелых ионов (RHIC) в Брукхейвенской национальной лаборатории, штат Нью-Йорк. Проще говоря, протоны и нейтроны разгонялись до запредельных скоростей и влетали в атом золота, что позволяло добиться «дробления» элементарных частиц на еще более примитивные составляющие.

Таким эксперименты позволяют как бы вернуться в прошлое, чтобы проследить, как Вселенная усложнялась с течением времени.

Предполагается, что кварк-глюонная плазма заполняла всю Вселенную вскоре после Большого взрыва, когда еще было слишком жарко, чтобы частицы могли объединиться для формирования первых атомов.

Физики установили, что капли кварк-глюонной плазмы ведут себя подобно жидкости, расширяясь и образуя различные геометрические узоры — круги, эллипсы и треугольники — в зависимости от типа используемых частиц:

  • Обстрел атома золота протоном формировал круговой узор;
  • Обстрел атома золота дейтроном или парой протон-нейтрон формировал эллипс;
  • Обстрел атома золота атомом гелия-3 или двумя протонами и нейтроном формировал треугольник.
История о том, как ученые получили "первичную материю", заполнившую Вселенную сразу после Большого взрыва 2
Кварк-глюонная плазма, формирующая узоры / © warosu.org

«Представьте, что у вас есть две капли [кварк-глюонной плазмы], которые расширяются в вакуум. Если эти капли расположены близко друг к другу, то при расширении они сначала сталкиваются друг с другом, а потом с другими парными каплями, и именно это формирует новый узор», — сказал профессор Джейми Нэгл, принимавший участие в эксперименте.

Дальнейшие эксперименты позволили наблюдать, как с течением времени кварк-глюонная плазма формирует все более сложные структуры. В естественных условиях Вселенной потребовалось около 300 000 лет, чтобы охладиться и обеспечить появление прочных связей между электронами и ядрами, которые сформировали первые стабильные атомы.

Вернуться на 13,8 миллиарда лет в прошлое и увидеть первый миг с момента зарождения Вселенной — невероятное достижение, которое является демонстрацией силы человеческой мысли.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *