三豐探索

神秘的粒子可以揭示大爆炸的奧秘

布魯克海文實驗室的物理學家Flemming Videbaek在安裝重型調味品追蹤器之前，工作於瑞士測量儀器公司的STAR檢測器，這是一個在布魯克海文國家實驗室的粒子對撞機。實驗的新見解顯示，「魅力夸克」可能與以前認為的夸克，膠子血漿相互作用較多。這個新實驗顯示，一個在原子打火機的火焰中創造的神秘粒子是行為不正的。測量也顯示，該粒子稱為「魅力夸克」，顯示出與其相鄰亞原子粒子的驚人的相互作用。這一發現可以改善科學家對大爆炸後不久存在的條件的理解，當宇宙被基本粒子的原始湯浸透時，可能會顯示科學家今天所知道的物理暗示。

令人驚奇的魅力夸克行為首先在紐約州的普林斯頓的布魯克海文國家實驗室的相對重力離子對撞機（RHIC）上發現，其目的是創造在大爆炸後的萬億秒內重現條件。新觀察的關鍵是重型香精追蹤器（HFT），一組最近安裝的與數碼相機類似的超靈敏光電探測器。使用HFT，研究人員首次直接衡量了魅力夸克在從萬億級火球中出現的行為方式，要旨在重現宇宙的第一時刻。為了重建這些原始條件，RHIC以接近光的速度將金原子相互發射。當它們碰撞時，原子分解成稱為夸克的粒子，也就是膠子等離子體的基本的形態，自由流動的顆粒狀態下的液體。夸克組成了更熟悉的顆粒，如質子和中子，而膠子是將夸克保持在一起的強大核力量的載體。

根據一項詳細研究結果的新研究，測量結果告訴物理學家，他們基於稱為量子色覺動力學的理論，結合夸克和膠子的場模型是否正確。研究的共同作者，布魯克海文國家實驗室物理學家Flemming Videbaek以「現場科學」告知，可以研究核介質在這些高溫下的行為和功能。這就說明這個實驗是成功的，並且對於今後的研究有很大的幫助。

夸克和他們的反物質有六個品種，被物理學家稱為「味道」：上、下、粲、奇、底及頂。他們有不同的群眾組成：構成質子和中子的上下夸克是最輕的。「魅力夸克」是第二個最重的，在頂部夸克之後。他們從未在地球上的普通條件下形成; 粒子加速器是製造它們所必需的條件。阿爾伯特· 愛因斯坦著名的E = MC 2方程說能量和質量是一樣的東西，當原子核在RHIC碰撞，能量是如此之大，它產生較重的，充滿異國情調的顆粒，如粲夸克。

由這種火熱的碰撞形成的顆粒之一是D-zero，這是由「魅力夸克」和反夸克組成的一種物質。D-zero行駛毫米的幾分之一它們衰變和成為其他兩種顆粒之前：K介子和π介子。實驗者實際上是通過HFT「看」到的，是這些質子的和。

研究人員驚奇的是，夸克,膠子的流動捕獲了沉重的D-zero顆粒。足球形火球從更廣泛的部分排放出更多的D-zero，而不是以均勻分布的方式發射。以前的模型預測，包含重的「魅力夸克」的D-zero太大，不能與等離子體中的夸克和膠子相互作用。根據這些模型，它的質量意味著在零等離子體的力量可以對其進行動作之前，D-zero被壓縮得太快，並且等離子體不會持續足夠長的時間以產生很多的相互作用。相反，夸克－膠漿等離子體具有低粘度。維德貝克說，如果它是一個流體，它會自由流動。Videbaek說：「它具有低粘度這一事實意味著它與顆粒相互作用。」 這意味著一些模型是相當遙遠的。

除了幫助科學家改進他們的模型之外，「魅力夸克」也揭示了夸克和膠子等離子體行為的更多細節。了解更多關於這樣的等離子體實際上如何幫助科學家了解如果他們尋找新的物理規律，並幫助他們了解他們已經知道的影響。維德貝克說，在未來的實驗中，團隊希望能夠深入了解其他由夸克構成的重和稀有粒子的行為，例如B（或「美」）介子，其由底部夸克和其較輕的表兄弟之一組成，

這些微物質的發現並非沒有意義，在很大程度上來說，它們就是宇宙中的塵埃，大爆炸的誕生，宇宙塵埃就是其產生的痕迹，根據這些痕迹，慢慢拼湊之後，有極大可能揭開宇宙大爆炸的謎團，這也是現在諸多科學家專註的事情。

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