Новая форма ядерной материи - кварк-глюонная плазма10.06.2002 20:02 | Научная лаборатория школьников
(по материалам The American Institute of Physics Bulletin of Physics News Number 470 February 10, 2000).
Новая форма ядерной материи обнаружена в лаборатории CERN в Женеве. На днях были обнародованы результаты семи разных экспериментов, проведенных в CERN в течение нескольких лет. В экспериментах высокоэнергетичный пучок ионов свинца (160 ГэВ/нуклон при 208 нуклонах, полная энергия около 33 ТэВ) ударялся о неподвижную мишень из свинца или золота. Энергия столкновений в системе центра масс, т.е. та энергия, которая может пойти на "рождение" новых частиц, составляла около 3,5 ТэВ.
Специалисты CERN считают, что в эпицентре столкновений достигалась "температура" около 240 МэВ (в таких единицах измерения температура совпадает с величиной, характеризующей тепловое движение частиц, 1 эВ примерно соответствует 104 К). Плотность ядерной материи, возникшей в момент столкновения, была раз в 20 больше обычных ядерных плотностей. Пока не до конца ясно, чем является это сверхплотное ядерное состояние: некоторой более плотной упаковкой обычного ядерного вещества или проявлением кварк-глюонной плазмы.
Глюоны связывают кварки по двое в мезоны или по трое в барионы. По аналогии с плазмой, состоящей из ионизированных атомов, давно предсказывалось существование кварк-глюонной плазмы: сильно "перемешанных" между собой кварков и глюонов. Такая ядерная плазма могла существовать на первых микросекундах жизни Вселенной после Большого Взрыва.
Предсказывалось, что при переходе вещества из адронной фазы (барионы и мезоны) в фазу кварк-глюонной плазмы должно:
- возрасти число странных мезонов,
- уменьшиться число тяжелых пси-мезонов (состоящих из очарованного и антиочарованного кварков),
- возрасти число энергетичных фотонов и лептон-антилептонных пар.
Специалистам CERN удалось получить эти косвенные подтверждения (по крайней мере, первые два) (CERN press release).
Для прямого наблюдения кварк-глюонной плазмы, необходимо получить плазменное состояние на время, достаточное для того, чтобы наблюдать и анализировать струи частиц и фотонов, вылетающих из мишени в процессе эксперимента. Необходимая для этого энергия (около 40 ТэВ в системе центра масс) будет достигнута в ближайшие несколько месяцев на ускорителе Relativistic Heavy Ion Collider в Brookhaven, где сейчас проходят последние приготовления.
|
Публикации с ключевыми словами:
кварки - глюон - кварк-глюонная плазма - агрегатные состояния
Публикации со словами: кварки - глюон - кварк-глюонная плазма - агрегатные состояния | |
См. также:
Все публикации на ту же тему >> | |
