Skip to content

震撼!宇宙大爆炸溯源重大突破:第一微秒發生什麽

震撼!宇宙大爆炸溯源重大突破:第一微秒發生什麽

2018年2月28日,英國《自然》雜誌發布了一張關於宇宙時間軸的照片,美國亞利桑那州立大學(Arizona State
University)的研究人員發現,在大爆炸後的1.8億年後,出現了第一批恒星,這是宇宙大爆炸後的“宇宙心跳”。(VCG)

歐洲科學家團隊利用大型強子對撞機(LHC),揭示了宇宙大爆炸第一個0.000001秒內發生的新細節——在第一個微秒內一種特殊的等離子體發生了怎樣的變化?這種等離子體是不是宇宙有史以來的第一種物質?相關細節還為我們今天所知的宇宙演變提供了一個突破性的線索。

在大約140億年前,宇宙從遠比現在更熱、更稠密的狀態轉變為急劇膨脹——科學家將這一過程命名為宇宙大爆炸。盡管科學家已經知道這種快速膨脹創造了粒子、原子、恒星、星係以及生命,但這一切是如何發生的?細節依然未知。

美國每日科學網(Science Daily)消息說,丹麥哥本哈根大學尼爾斯玻爾研究所(Niels Bohr
Institute)科學家5月25日公布的新研究結果,告訴了我們這一切是如何開始的。

科學家研究了一種叫做誇克-膠子等離子體(QGP)物質,它是在大爆炸第一個微秒中存在的唯一物質,可以揭示等離子體在宇宙早期演化的獨特的故事。

首先,由誇克和膠子組成的等離子體被宇宙熱膨脹所分離;然後,誇克碎片重組為所謂的強子;一個有三個誇克的強子組成一個質子,是原子核的一部分,這些核心是構成地球、人們自己和現今所有環繞人們的宇宙“基石”。

震撼!宇宙大爆炸溯源重大突破:第一微秒發生什麽

誇克-膠子等離子體存在於宇宙大爆炸的第一個0.000001秒,但隨後由於膨脹而消失。隻有通過使用歐洲核子研究中心(CERN)的大型強子對撞機,研究人員才能夠重現曆史上的第一種物質,並追溯其發生的事情。

研究人員表示,大型強子對撞機以幾乎與光速一樣的速度,將等離子體中的離子撞在一起,使科學家能夠看到誇克-膠子等離子體是如何從自身物質,演變為原子中核心和生命基石的。

與此同時,團隊開發出一種算法,可以一次同時分析更多粒子的集體膨脹,這是前所未有的。

結果表明,誇克-膠子等離子體曾經是一種流動的液體形式,而長期以來,研究界都認為等離子體是一種氣體形式,這次分析證實了它其實具有光滑柔軟的質地,這與科學家們的預期以及所知道的任何其他物質都不同。

這一結果被認為是一個重大突破,而該成就也使科學家離解決大爆炸謎題更近了一步。

震撼!宇宙大爆炸溯源重大突破:第一微秒發生什麽

 

華客新聞 | 時事與歷史:震撼!宇宙大爆炸溯源重大突破:第一微秒發生什麽