Гранит науки - 2003-07-09

Получена очередная кварк-глюонная плазма вещество, предположительно, составляющее вселенную в первые миллионные доли секунды ее возникновения; об успехе отрапортовала большая группа ученых, работающих на брукхейвенском ускорителе

У микрофона Марина Аствацатурян! 460 физиков из 57 исследовательских институтов и 12 стран в Национальной Лаборатории Брукхейвена (Brookhaven National Laboratory) , что на Лонг-Айленде (США), на ускорителе под названием Релятивистский Коллайдер Тяжелых Ионов (Relativistic Heavy Ion Collider) провели эксперимент под названием PHENIX. Специально для него в Вейцмановском институте (Weizmann Institute) в Израиле был создан уникальный детектор субатомных частиц. Предыдущий раз полуфабрикатную субстанцию мирозданья, первородный бульон под названием кварк-глюонная плазма, производили в Центре Ядерных Исследований под Женевой (CERN) весной 2000, но уже к лету того же года большинство экспертов сошлись на том, что ее в ЦЕРНе скорее не было, чем она была. Нынешний эксперимент (он объединил исследователей микромира из Бразилии, Китая, Франции, Германии, Венгрии, Индии, Израиля, Японии, Южной Кореи, России, Швеции и США) отличается от опыта трехлетней давности качеством сталкиваемых ионов: в Европе сталкивали друг с другом потоки свинца, в Америке золота.

В первые миллионные доли секунды после Большого Взрыва атомы различных элементов, известных нам сегодня, еще не существовали, не было даже их основных компонентов протонов и нейтронов. Потоки раскаленного вещества струились в разные стороны, и вся вселенная в то время являла собой смесь свободных кварков и глюонов, то есть кварк-глюонную плазму. Позже, когда вселенная слегка остыла и стала менее плотной, кварки и глюоны организовались в различные сочетания, составившие более сложные частицы протоны и нейтроны. И с тех пор кварков и глюонов в свободном виде более не существует, разве только в ускорителях, но и это время от времени приходится доказывать. В брукхейвенском коллайдере были созданы 2 пучка ионов золота, которые с ускорением двигались навстречу друг другу. Энергия их столкновения составляла 40 триллионов электрон-вольт (тера электронвольт), одна ее часть должна была перейти в тепло, а другая в различные частицы (процесс, описанный популярным эйнштейновским уравнением E=mc2), и первая стадия образования этих новых частиц, как и начало образования материи после Большого Взрыва, предполагается стадией кварк-глюонной плазмы. О том, насколько успешен эксперимент, судят по поведению входящих в плазму частиц - их замедление отражает плотность аморфной субстанции. Экспериментаторы на PHENIXе говорят, что на сей раз кварк-глюонная плазма получилась.