Các nhà khoa học sử dụng Máy va chạm Hadron lớn (LHC) đã tạo ra những giọt nhỏ của trạng thái vật chất được cho là tồn tại ngay khi sinh ra vũ trụ.
Máy dò CMS. Ảnh tín dụng: Cern.
Một nhóm quốc tế tại Large Hadron Collider (LHC) đã tạo ra plasma quark-gluon - một trạng thái vật chất được cho là tồn tại ngay khi sinh ra vũ trụ - với số lượng hạt ít hơn những gì có thể nghĩ trước đây. Kết quả được công bố trên tạp chí Vật lý APS vào ngày 29 tháng 6 năm 2015.
Large Hadron Collider là máy gia tốc hạt lớn nhất và mạnh nhất thế giới. LHC, nằm trong một đường hầm giữa hồ Geneva và dãy núi Jura ở biên giới Pháp-Thụy Sĩ, là cỗ máy lớn nhất thế giới. Siêu xe đã được khởi động lại vào mùa xuân năm nay (tháng 4 năm 2015) sau hai năm bảo trì và nâng cấp mạnh mẽ. Tham quan ảo LHC tại đây.
Vật liệu mới được phát hiện bằng cách va chạm các proton với hạt nhân chì ở năng lượng cao bên trong máy phát hiện siêu tụ điện Compact Compact Muon Solenoid. Các nhà vật lý đã đặt tên cho plasma là kết quả của chất lỏng nhỏ nhất.
Large Hadron Collider là máy gia tốc hạt lớn nhất và mạnh nhất thế giới. Tín dụng hình ảnh: Cern
Quan Wang là một nhà nghiên cứu của Đại học Kansas làm việc với nhóm tại CERN, Tổ chức Nghiên cứu Hạt nhân Châu Âu. Wang mô tả plasma quark-gluon là một trạng thái vật chất rất nóng và đậm đặc của các quark và gluon không liên kết - nghĩa là không có trong các hạt nhân riêng lẻ. Anh nói:
Nó tin rằng tương ứng với trạng thái của vũ trụ ngay sau Vụ nổ lớn.
Trong khi vật lý hạt năng lượng cao thường tập trung vào việc phát hiện các hạt hạ nguyên tử, chẳng hạn như Higgs Boson được phát hiện gần đây, nghiên cứu quark-gluon-plasma mới thay vì kiểm tra hành vi của một khối lượng các hạt như vậy.
Wang cho biết những thí nghiệm như vậy có thể giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về điều kiện vũ trụ ngay lập tức sau Vụ nổ lớn. Anh nói:
Mặc dù chúng tôi tin rằng trạng thái của vũ trụ khoảng một phần triệu giây sau Vụ nổ lớn bao gồm một plasma quark-gluon, nhưng vẫn còn nhiều điều mà chúng tôi không hiểu hoàn toàn về tính chất của plasma quark-gluon.
Một trong những bất ngờ lớn nhất của các phép đo trước đó tại Máy va chạm ion nặng tương đối tính tại Phòng thí nghiệm quốc gia Brookhaven là hành vi giống như chất lỏng của plasma quark-gluon. Có thể tạo thành plasma quark-gluon trong các va chạm proton-chì giúp chúng ta xác định rõ hơn các điều kiện cần thiết cho sự tồn tại của nó.