大型強子對撞機ALICE實驗證實早期宇宙像液體

　　據國外媒體報道，近日，歐洲粒子物理研究所大型強子對撞機ALICE實驗首次實驗結果發現，宇宙最初期不僅非常熾熱，而且密度很大，其行為特征頗似熾熱液體。

　　參加ALICE鉛離子對撞實驗的物理學家來自英國伯明翰大學，鉛離子以盡可能高的能量加速和碰撞，最終ALICE實驗產生令人難以置信的熾熱密集亞原子火球，重建了宇宙大爆炸之后幾微秒出現的狀況。科學家證實這種微型宇宙大爆炸能形成數十萬億攝氏度的溫度。

　　這些高溫宇宙正常物質可溶化形成一種叫做“夸克-膠等離子”的奇特“原始湯”。這項鉛離子碰撞實驗的首個實驗結果排除了多種理論物理模型，其中包括：一種預測的夸克-膠等離子形成類似氣體特征的能量。

　　雖然美國之前較低能量的研究顯示產生于核碰撞的熾熱火球特征頗似液體，許多科學家認為夸克-膠等離子的行為特征像非常高能量的氣體。英國伯明翰大學物理和天文學分校的科學家在大型強子對撞機實驗中實現了一項關鍵作用，經過7個月成功地以高能量碰撞質子。該分校的大衛·埃文斯(David Evans)博士是英國ALICE實驗的首席調查員，他說：“雖然早期我們已掌握了大量宇宙早期的信息，這項伯明翰大學最新研究表明宇宙大爆炸之后短暫的時間內，宇宙狀態頗似一個超熾熱的液體環境。”

　　該研究小組同時發現鉛離子正面碰撞產生的亞原子要多于之前預測的理論模型，鉛離子碰撞產生的火球僅持續很短時間，但是當“原始湯”冷卻下來，研究人員能夠看到火球向外輻射數以千計的微粒。

　　參與ALICE實驗的物理學家將研究這些特性，目前關于“夸克-膠等離子”的物質狀態仍存在很大程度的不確定性。這將幫助他們更多地理解控制該物質的強作用力；夸克禁閉期的屬性；以及強作用力如何產生質子和中子98%的質量。

　　ALICE探測器放置在大型強子對撞機的環結構，位于地下100米(300英尺)，高16米(52英尺)，長26米(85英尺)，重達10000噸。

　　據悉，參與ALICE實驗的研究人員包括來自30多個國家100多個機構的1000位物理學家，英國研究團隊包括8位物理學家以及7位來自伯明翰大學的博士生。該實驗中至關重要的設計是中心扳機電子裝置(ALICE實驗的大腦)和相應的軟件，此外，英國研究團隊正在進行一項重要的ALICE數據分析工作。

　　在鉛離子碰撞中，ALICE實驗將每秒記錄1.2G數據，刻錄在光盤上，估計需要記錄300萬張光盤數據，堆疊起來可高達幾千米。為了處理這些數據，ALICE實驗將需要5萬臺高級計算機，每臺計算機24小時持續工作。