Ученые полагают, что они создали наименьшие капли жидкости, которые когда-либо существовали, размером от трех до пяти протонов. Капли были созданы в самом большом в мире ускорителе, Большом андронном коллайдере (БАК) в Швейцарии, где частицы разгоняют почти до скорости света, а затем сталкивают их. Когда исследователи сталкивали протоны с ядрами свинца, они с удивлением обнаружили, что в результате образовались крохотные капли жидкости.
Эти капли очень малы, примерно составляет 1/100,000 размера атома водорода или 1/100,000,000 обычного вируса. "Этим открытием мы, похоже, можем наблюдать источник коллективного поведения", - заявила Джулия Велковская, физик Университета Вандербильта. "Независимо от того, какое вещество мы используем, столкновение должно быть сильным настолько, чтобы в результате образовалось около 50 субатомных частиц, и только тогда мы можем наблюдать коллективное поведение, как у жидкого вещества", - добавила Велковская, которая является участником программы исследования тяжелых ионов с помощью детектора элементарных частиц CMS, эксперимента в БАК, при котором и образовались капли.
На самом деле, капли, похоже, являются крохотными частицами одной из самых горячих из известных жидкостей, которая называется кварк-глюонной плазмой. Эта плазма, по существу суп из кварков и глюонов (субатомных составляющих протонов и нейтронов, которые составляют атомное ядро), была получена ранее в БАК и других ускорителях частиц.
Первая искусственная кварк-глюонная плазма была получена в результате столкновения двух ядер золота, а позже вновь добыта с помощью ядер свинца. Исследователи в детекторе CMS хотели проверить, образуется ли кварк-глюонная плазма при столкновении ядра свинца с протоном, который составляет лишь 1/208 массы свинца; они полагали, что эти удары не будут обладать энергией, достаточной для образования плазмы.
"Столкновение протона с ядром свинца походит на выстрел пули в яблоко, в то время как столкновение ядер свинца на столкновение двух яблок: в последнем высвобождается намного больше энергии", - пояснила Велковская. Результаты эксперимента оказались неожиданными.
Кварк-глюонная плазма до сих пор плохо изучена, и ученые не могут быть абсолютно уверены в том, что они наблюдали капли жидкости. Исследователи заявили, что дальнейшие тесты должны помочь отличить эту версию от других возможных объяснений результатов опытов.
Велковская и ее коллеги дали детальный отчет их открытия в научной работе опубликованной в журнале Physics Letters B.
Источник: wordscience.org
2013-06-20 в 13:6
ответить ›