Smashing Zelta! Lielā Sprādziena “Daļiņu Zupa”, Kas Jāizveido Laboratorijā

{h1}

Jauns atomu šķēpmetējs izveidos kvarka-gluona plazmu, kas var atjaunot zupu, kas atrodas drīz pēc lielā sprādziena.

Redaktora piezīme: Šis raksts tika atjaunināts plkst. 16:00. E.T.

Jauns eksperiments, kas gandrīz gaismas ātrumā sagrauj zelta kodolus, varētu atdarināt daļiņu zupu, kas izveidota tūlīt pēc Lielā sprādziena.

Eksperiments, kas tiks veikts ASV Enerģētikas departamenta Brukhāvenas Nacionālajā laboratorijā Ņujorkā, tikko ir sācis šķidrās hēlija sūknēšanu 1740 supravadošos magnētos, lai tos atdzesētu līdz absolūtai nullei (mīnus 273 grādi pēc Celsija vai mīnus 459 grādi pēc Fārenheita).. Tajā brīdī magnēti var darboties bezgalīgi, nezaudējot enerģiju.

Pēc tam komanda vadīs zelta jonu starus - zelta atomus, kuru elektroni ir noņemti un pozitīvi uzlādēti - gandrīz gaismas ātrumā, radot apdeguma temperatūru 7,2 triljonus grādu pēc Fārenheita (4 triljoni grādi pēc Celsija). Tas ir 250 000 reizes karstāks nekā saules ugunīgais kodols.

Šie karstošie apstākļi "izkausē" zelta atomu protonus un neitronus, veidojot to veidojošo kvarku un gluonu plazmu, bezspēcīgu līmi, kas satur kvarkus kopā, kas atdarina pirmatnējo daļiņu zupu, kas atrasta tūlīt pēc lielā sprādziena. Pētot plazmu, komanda cer palīdzēt izskaidrot, kā agrīnais Visums attīstījās no šī stāvokļa līdz tādam, kāds tas ir šodien. [Attēli: Peering Back to Big Bang & Early Universe]

Vairāk uzmanības

Eksperimenti 15 nedēļu garumā notiks 2,4 jūdžu (3,9 kilometrus) pazemes atomu iznīcinātājā, sauktā par Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC), ar 100 miljardiem elektronu voltu (GeV) uz katru sadursto protonu vai neitronu. (Protoni un neitroni zelta kodolu iekšienē saduras viens ar otru RHIC iekšpusē.)

Lai arī zinātnieki kopš 2000. gada veic līdzīgus eksperimentus, 3,5 mēnešu eksperiments aizēno visus šos centienus, radot tādu pašu sadursmju skaitu kā visi iepriekšējie eksperimenti kopā, sacīja pētnieki.

"Fizikas ziņā šis skrējiens būs tikpat labs kā visi iepriekšējie braucieni kopā," paziņojumā teikts Brukhevenas Kolidru paātrinātāju departamenta akseleratoru asociētais priekšsēdētājs Volframs Fišers.

Daļējs uzlabotās veiktspējas iemesls ir daudz lielāks sadursmju līmenis, kas notiek tāpēc, ka zelta jonu stari ir vēsāki un blīvāk fokusēti nekā iepriekšējos centienos. Vienā fokusēšanas tehnikā sensori mēra sīku subatomisku daļiņu nejaušas kustības un pēc tam izmanto elektriskos laukus, lai šos atomus pakustinātu atpakaļ. Jaunajā eksperimentā beidzot tiek izmantota šī tehnika, ko sauc par stohastisko dzesēšanu, lai fokusētu sijas trīs dimensijās.

Pateicoties supravadošajiem radiofrekvences (RF) dobumiem, ir sarukuši arī sīkie punkti, kur sijas saduras. Šie dobumi rada elektriskos laukus, kas paātrina jonus uz augstākām enerģijām, neizklīstot, un supravadošais materiāls ļauj tiem izmantot lielāku spriegumu, tādējādi radot spēcīgākus laukus.

"Šī jaunā RF sistēma nodrošina vēl lielāku fokusēšanas spēku nekā parastie dobumi, kas jau uzstādīti RHIC," sacīja Fišers.

Retas daļiņas

Eksperimentā tiek izmantoti arī modernizēti silīcija detektori, līdzīgi digitālajā fotokamerā atrastajiem sensoriem, kas var labāk atklāt retas daļiņas, piemēram, eksotiskus smagos kvarkus, kas pazīstami kā “šarms” un “skaistums”. Lai arī šīs daļiņas ir īslaicīgas, pirms sabrukšanas pārvietojas tikai ar matu platumu, jaunajiem sensoriem jāspēj tās atklāt, pirms tās pazūd, izmērot daļiņas, par kurām tās pārvēršas.

"Silīcija sensoriem ir nepieredzēts plāns - tikai 50 mikroni, kas ir apmēram puse no cilvēka matu biezuma", paziņojumā sacīja Brukhāvenas fiziķis Džeimijs Dunlops. "Viņu plānums un augstā izšķirtspēja ļaus izpētīt, kā smago kvarku daļiņas plūst no RHIC kvarka-gluona plazmas."

Redaktora piezīme: Šis raksts tika labots, lai norādītu, ka Brukhāvenas Nacionālā laboratorija atrodas Ņujorkā, nevis Ilinoisā.

Sekojiet Tia Ghose on Twitter un . Seko Dzīvā zinātne @wordssidekick, Facebook. Oriģināls raksts par Dzīvā zinātne.


Video Papildinājums: .




Pētniecība


Mākslinieciskais Klimats Pārveido Datus Mākslā (Op-Ed)
Mākslinieciskais Klimats Pārveido Datus Mākslā (Op-Ed)

Kāpēc Urbšana Jūrā Ir Tik Bīstama?
Kāpēc Urbšana Jūrā Ir Tik Bīstama?

Zinātne Ziņas


Amerikāņu Cieņa Pret Smēķētājiem Erodē
Amerikāņu Cieņa Pret Smēķētājiem Erodē

Sabrūk Maltas Slavenais “Debeszils Logs”
Sabrūk Maltas Slavenais “Debeszils Logs”

Amerikāņu Diētas, Kas Kļūst Sliktākas
Amerikāņu Diētas, Kas Kļūst Sliktākas

Nāvīgs Orangutanu Uzbrukums: 2 Apes Komanda Līdz Nogalināt Vēl Vienu
Nāvīgs Orangutanu Uzbrukums: 2 Apes Komanda Līdz Nogalināt Vēl Vienu

7 Salāti, Lai Pievienotu Dārzeņus Diētai
7 Salāti, Lai Pievienotu Dārzeņus Diētai


LV.WordsSideKick.com
Visas Tiesības Aizsargātas!
Pavairošana Materiālu Atļauts Tikai Prostanovkoy Aktīvu Saiti Uz Vietni LV.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LV.WordsSideKick.com