На Большом адронном коллайдере, возможно, получен новый тип материи

На Большом адронном коллайдере, возможно, получен новый тип материи

Физики из Массачусетского технологического института (MIT) проанализировали данные, полученные в ходе протон-свинцовых столкновений в Большом адронном коллайдере (LHC), и пришли к выводу, что в гигантском кольце могла появиться новая форма материи – так называемая глазма (или "конденсат цветового стекла").

Этот тип материи представляет собой похожую на жидкость волну глюонов – элементарных частиц, которые отвечают за сильное взаимодействие. Это физическое взаимодействие в свою очередь является причиной взаимодействия кварков и косвенно влияет на соединение протонов и нейтронов в атомном ядре. Как отмечает Discovery, глюоны за их свойства иногда сравнивают с клеем.

Учёные не ожидали, что "конденсат" может быть получен в ходе столкновений частиц в гигантском кольце БАК, но некоторые данные указывают на то, что именно это и происходит.

Попробуем объяснить, что именно наблюдают физики. В коллайдере исследователи разгоняют протоны (составляющие атомов) и ионы свинца (то есть атомы свинца, лишённые электронов и состоящие из 82 протонов каждый) до гигантских скоростей. Затем, при помощи магнитных полей направив пучки друг на друга, они добиваются столкновения некоторых из них.

Частицы при столкновениях переходят в состояние, обладающее свойствами жидкости. В "кильватере" образующейся "волны" появляются новые частицы, которые разлетаются во все стороны со скоростью, близкой к скорости света.

Недавно учёные заметили, что некоторые пары таких частиц ведут себя странно: они разлетаются от места столкновения в согласованных направлениях.

"Каким-то неведомым образом они "договариваются" друг с другом и двигаются в одном и том же направлении, хотя они и не имеют возможности как-либо связываться друг с другом. Многих, включая нас, это явление удивило", — рассказывает физик MIT Гюнтер Роланд (Gunther Roland), группа которого проводила последний анализ наравне с Вэем Ли (Wei Li) и его коллегами из университета Райса.

Похожее поведение учёные наблюдали при столкновении двух тяжёлых частиц, например, двух ионов свинца или свинца и золота (меди). В этом случае появляется так называемая кварк-глюонная плазма – очень горячий "бульон" из частиц, которым была Вселенная в течение нескольких долей секунды сразу после Большого взрыва. Это состояние вещества может отвечать за согласованность движений частиц.

Проблема в том, что кварк-глюонная плазма не может образоваться при столкновении свинца и протонов, как в случае настоящего исследования. Ещё раз изучив полученные результаты, физики пришли к выводу, что и глазма может отправлять частицы в согласованных направлениях.

Такое предположение поддерживает и Раджу Венугопалан (Raju Venugopalan), один из руководителей группы Брукхейвенской национальной лаборатории, который также работал с этими состояниями вещества и предсказал существование глазмы. Вероятно, за необычную связь частиц отвечает их квантовая запутанность. Это свойство заставляет частицы взаимодействовать даже тогда, когда они разделены большим расстоянием.

Запутанные глюоны в глазме могут объяснить, как разлетевшиеся от места столкновения частицы обмениваются информацией о своём положении, говорит Венугопалан. Эта корреляция – очень слабый эффект, но он может рассказать нам о фундаментальных взаимодействиях кварков и глюонов в протонах.

Любопытно, что никто из физиков не ожидал увидеть эффекты, схожие с теми, что наблюдаются в кварк-глюонной плазме, в случае столкновений протонов и ионов свинца в БАК. Более того, они хотели использовать их в качестве отправной точки, когда можно увидеть более чистую картинку, так сказать, фоновые взаимодействия, чтобы затем "вычесть" их из данных, полученных при столкновении между собой ионов свинца.

В январе 2013 года учёные планируют несколько недель сталкивать протоны и ионы свинца, чтобы понять, действительно ли появляется состояние вещества, схожее с жидким. Новые данные помогут найти объяснение наблюдаемым эффектам и определить, связаны ли явления, которые проявляются в ходе протон-протонных, протон-свинцовых и свинец-свинцовых столкновений.

О своих выводах учёные рассказали в статье в журнале Physical Review B (препринт материала был размещён на сайте arXiv.org).

Также по теме: На Большом адронном коллайдере поставлен мировой рекорд температуры Эксперимент на Большом адронном коллайдере опроверг современную теорию мироздания Большой адронный коллайдер работает на рекордном уровне энергии

vesti.ru

Комментарии пользователей:
Написал: Михаил,
2013-09-04 в 1:36
+2
Доиграетесь!!
У Вас даже нормальной теории НЕТ.
Лучше курите и колитесь - НО, не играйте так безумно !!!
Ваши отмазки о безопасности НЕ катят ..
Во Вселенной столкновения энергий происходит стихийно.
А вы целитесь , как в мишень, ЭНЕРГИЕЙ.
ответить ›


А Вы что думаете?

Вы можете оставлять комментарии анонимно, или войти на сайт через open ID и использовать любой из ваших существующих аккаунтов (Mail.ru, Вконтакте и т.д.).
Ваше имя:
Контрольное число:
Отправка..
Комментарий:
Похожие новости:
ЦЕРН: открыта новая элементарная частица
Ученые Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН), работающие на Большом адронном коллайдере, открыли новую элементарную частицу, сообщает ИТАР-ТАСС со ссылкой на Би-би-си. Это первая элементарная частица, открытая на коллайдере с начала его работы в 2009 году. Новая частица получила ..
2011-12-25 6813 0 Научные открытия
0
Исследователь назвал бессмысленным открытие бозона Хиггса
Сторонник теории о том, что эксперименты, проводимые на Большом адронном коллайдере - опасны, исследователь-физик Евгений Довгель рассказал об этом «Русской службе новостей». «Теоретическая физика давно находится в кризисе. И запуск коллайдера - это надежда вырваться из него. Коллайдерная физика открывает те частицы, ..
2012-07-4 2786 0 Научные открытия
0
Искать связанные с бозоном Хиггса частицы предложили всем желающим
Американские ученые запустили проект «Охотники на Хиггса» (Higgs Hunters), в рамках которого любой желающий может рассматривать изображения, записанные на Большом адроном коллайдере (БАК), и находить ранее неизвестные элементарные частицы. О проекте сообщается в пресс-релизе Нью-Йоркского университета. «Теперь, ..
2014-11-30 1658 0 Научные открытия
-1
Ученые запустили проект "Охотники на Хиггса"
Американские ученые запустили проект «Охотники на Хиггса» (Higgs Hunters), в рамках которого любой желающий может рассматривать изображения, записанные на Большом адроном коллайдере (БАК), и находить ранее неизвестные элементарные частицы. О проекте сообщается в пресс-релизе Нью-Йоркского университета. «Теперь, ..
2014-11-30 1824 0 Научные открытия
-1
Физики из ЦЕРНа уточнили массу бозона Хиггса
Физики двух коллабораций ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS) и CMS (Compact Muon Solenoid) объединили свои данные по массе бозона Хиггса и таким образом получили ее уточненное значение. Об этом сообщается на сайте ЦЕРНа. Уточненное значение массы бозона Хиггса равняется 125,09±0,24 ..
2015-03-20 2402 0 Научные открытия
0
В ЦЕРНе открыли предсказанный российскими физиками пентакварк
Ученые из коллаборации LHCb (Large Hadron Collider beauty experiment) в результате экспериментов на Большом адронном коллайдере (БАКе) впервые обнаружили пентакварк — частицу, состоящую из четырех кварков и одного антикварка. Результаты своих исследований физики планируют опубликовать в журнале ..
2015-07-14 6327 0 Научные открытия
1
На БАКе начались эксперименты на рекордной мощности
Исследователи начали получать научные данные на Большом адронном коллайдере (БАК) с рекордной энергией столкновений протонов — 13 тераэлектронвольт. Это примерно вдвое больше предыдущего значения, которое позволило открыть бозон Хиггса. Об этом говорится на сайте Европейской организации по ядерным ..
2015-06-07 6706 0 Научные открытия
0
На БАКе провели первые столкновения протонов на максимальной энергии
В ЦЕРНе на Большом адронном коллайдере (БАКе) провели первые столкновения протонов на максимальной энергии. Об этом сообщается на сайте организации. Протоны впервые столкнули на энергии в 13 тераэлектронвольт (по 6,5 тераэлектронвольт на каждый пучок). Такие испытания необходимы для обеспечения параллельности разгоняемых на установке пучков ..
2015-05-24 6582 0 Научные открытия
0
Следы тёмной материи нашли в центре нашей галактики
Уже много лет разгадка природы тёмной материи является одной из главных задач фундаментальной физики. Эта субстанция не излучает и не поглощает свет, а также не взаимодействует с электромагнитным излучением, поэтому её невозможно наблюдать напрямую. В то же время по расчётам учёных во Вселенной тёмной материи ..
2014-04-10 2285 0 Научные открытия
0
Распады частиц на БАК подтвердили стандартную модель
Ученые международных коллабораций CMS и LHCb опубликовали данные, которые в соответствии с предсказаниями Стандартной модели подтверждают существование редкого распада странных B-мезонов на пару мюонов. Авторы работы анализируют данные, полученные в 2011 и 2012 годах на Большом адронном коллайдере в рамках ..
2015-05-18 6324 0 Научные открытия
0
На БАКе впервые после реконструкции столкнули протоны
На Большом адронном коллайдере впервые после его двухлетней реконструкции прошли первые столкновения низкоэнергетических протонов. Об этом сообщается на сайте ЦЕРНа. Физики из четырех основных коллабораций БАКа столкнули два пучка протонов с энергией 450 гигаэлектронвольт каждый. Это необходимо для калибровки датчиков ускорителя. ..
2015-05-08 5771 0 Научные открытия
2
Обнаружены первые следы Новой физики
Только представьте: вы открываете поваренную книгу и находите рецепт шоколадного торта. В нём описаны все тонкости приготовления десерта, вплоть до того, сколько крупиц соли и сахара следует добавить для получения идеального результата. Но минуточку — в графе "ингредиенты" ни слова не сказано ..
2013-08-5 2013 0 Научные открытия
1
В ЦЕРНе открыли новый источник асимметрии материи и антиматерии
Коллаборация LHCb (Large Hadron Collider beauty experiment), работающая на Большом адронном коллайдере (БАКе), обнаружила нарушение CP-инвариантности в распадах барионов — самое значительное известное проявление асимметрии между материей и антиматерией среди частиц, состоящих из трех кварков. ..
2017-01-31 10595 0 Научные открытия
0
Результаты эксперимента ЦЕРНа указали на отклонения от Стандартной модели
Ученые ЦЕРНа сообщили о подтверждении своих предыдущих результатов, согласно которым они наблюдали отклонение полученных экспериментальных данных от Стандартной модели физики элементарных частиц. Об этом сообщается на сайте Европейской организации по ядерным исследованиям. В эксперименте под названием LHCb ученые ..
2015-03-24 2510 0 Научные открытия
1
Физики вновь подтвердили слабый сигнал распада неизвестной частицы
Физики на Большом адронном коллайдере (БАК) с новой точностью подтвердили слабый сигнал вблизи 750 гигаэлектронвольт, который может указывать на распад тяжелой частицы на два гамма-фотона. Об этом ученые коллабораций CMS (Compact Muon Solenoid) и ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS) рассказали на конференции ..
2016-03-19 1826 0 Научные открытия
1