Сбивая вместе частицы свинца со скоростью более 99,9% от скорости света, физики смогли воссоздать и проанализировать первую форму материи во Вселенной, которая появилась сразу после Большого взрыва. И, по их словам, эта материя имела меньшее сопротивление течению, чем любое другое известное вещество.
Большой взрыв представляет собой линию горизонта, из которой родились понятия пространства и времени. Астрономы согласны с тем, что менее чем через секунду после этого события космос пережил период невероятно быстрого расширения, известный как инфляция. Менее чем за мгновение наш мир расширился бы по меньшей мере в 10^52 раз. Когда эта фаза расширения закончилась, все, что породило инфляцию, в конце концов распалось, наполнив Вселенную материей и излучением.
Космологи считают, что до своего быстрого расширения Вселенная представляла собой невероятно горячий (более квадриллиона градусов) суп из частиц, состоящий из кварков, фундаментальных частиц, и глюонов, носителей сильной силы, которая удерживает кварки вместе.
Большой взрыв в лаборатории
Если говорить конкретно, то недавно исследователи попытались воссоздать это “рагу” из частиц в ЦЕРНе в Швейцарии, благодаря Большому адронному коллайдеру (БАК). Напомним, что целью этого ускорителя частиц, как и других конструкций, является столкновение частиц на скоростях, приближающихся к скорости света, для воссоздания определенных характеристик Большого взрыва. Таким образом, физики могут наблюдать за поведением материи.
Разбив тяжелые атомные ядра, Ю Чжоу и его команда из Института Нильса Бора при Копенгагенском университете (Дания) получили крошечный огненный шар, способный на долю секунды переплавить частицы в их первозданные формы. В результате этого события возник первозданный тип материи, известный как кварк-глюонная плазма или QGP.
Первая форма материи во Вселенной: идеальная жидкость
Поскольку эта форма плазмы сохранялась только 10 раз меньше 23 секунд, физики полагались на компьютерное моделирование для анализа собранных данных. Они обнаружили, что QGP был идеальной жидкостью. Это означает, что он практически не имел вязкости или сопротивления потоку, а также менял форму с течением времени иначе, чем другие формы материи.
Эта информация позволяет лучше понять, как выглядела Вселенная на самых ранних этапах своего существования. “Наши результаты рассказывают нам уникальную историю о том, как плазма развивалась в ранней Вселенной”, – говорит Ю Чжоу, ведущий автор исследования. “Хотя это может показаться незначительной деталью, это еще на один шаг приближает нас к разгадке загадки Большого взрыва и к тому, как развивалась Вселенная в первую микросекунду”.
