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欧洲对撞机再现极早期宇宙 温度达太阳核心百万倍

http://www.sina.com.cn  2010年11月09日 12:57  新浪科技

  新浪科技讯 北京时间11月9日消息,据国外媒体报道,在经过差不多20年的设计研发和建造过程之后,科学家们日前使用欧洲粒子物理研究所(CERN)所属大型强子对撞机(LHC)成功地将铅原子核加速达到难以置信的高能量态,并在“大型离子撞击试验”(ALICE)探测器中实现对撞。

  这些撞击产生出微小的亚原子火花,这是有史以来在实验中达到过的最高温度和最大密度状态,重现了宇宙大爆炸之后100万分之一秒时刻的情形。

  当第一次撞击成功实现时,ALICE设备控制大厅内爆发出一阵热烈的欢呼声,此时此刻全世界参与到ALICE项目的物理学家们都欣喜若狂。对于他们而言,这种欢呼并不仅仅因为兴奋,同时也是一种释然,如释重负。因为多少年来他们所做的一切被证明达到了预期的目的。

  从事最尖端的科学研究意味着开发最新的技术,但同时也会有随之而来的烦恼和担忧,那就是它们可能会出错,达不到预期目的。当然很显然,这一次科学家们取得了巨大的成功。

  在这次撞击试验中,物质温度达到了10万亿摄氏度,相当于太阳核心温度的100万倍,密度接近中子星,通俗的说,相当于把一座埃及金字塔压缩成一个针头大小。

  在这种情况下,组成原子核的质子和中子将会发生融合,产生一种奇异的,由夸克和胶子组成的“原生汤”,称为“夸克-胶子等离子体”。换句话说,在此次实验中,科学家们将再现极早期宇宙的一小部分。

  通过对这种“夸克-胶子等离子体”的研究,科学家们希望能加深人们对于强力的理解。这是自然界中的4中基本力之一。

  虽然在这4种基本力中我们对强力了解最少,但是它非常重要。它是将原子核中质子和中子胶合在一起的力,其强度远远超过电磁力。但质子和中子本身仍然不是最基本的粒子,它们由更小的粒子组成,称为夸克。它们也是经由强力的作用,从而结合构成质子和中子。但关于强力,最有意思的一点也许是:它构成了质子和中子质量的98%,而夸克本身仅占剩余的2%质量。

  这句话的意义在于:由原子构成的物质,包括我和你,我们的质量中98%来源于强力。(晨风)

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