一項研究顯示，宇宙的嬰兒時期其實就是一鍋稠密濃湯

早期宇宙充滿許多謎團，但如今我們至少可以確定它曾經是一鍋濃湯。在大爆炸后的瞬間，極端的溫度和壓力把物質變成了一堆稠密的微小粒子。到底有多稠密？科學家直到現在才弄清楚。

夸克和膠子是組成質子和中子的基本粒子。這些粒子通常結合在一起，但是科學家相信，大爆炸后的極端條件使它們以濃湯的形式分離開來，這一濃湯被稱為"夸克-膠子等離子體"。在《物理學快報B》最近刊登的一篇論文中，歐洲核子研究中心的大型強子對撞機底夸克實驗項目的科學家和麻省理工學院的物理學家首次觀察到并證實了夸克-膠子等離子體確實是一種液體。研究人員告訴麻省理工學院新聞網站說，等離子體內的夸克在快速穿過這種物質時會產生波，"就像鴨子在水中劃過的漣漪一樣"。

麻省理工學院物理學家、該研究的領頭人李延杰說："現在我們發現等離子體的密度極大，足以讓夸克慢下來，像液體一樣飛濺、翻騰。所以夸克-膠子等離子體就是宇宙的原始濃湯。"

宇宙稠如湯的時代。關于宇宙形成極早期的事情，科學家掌握的確鑿證據很少。物理學家提出了許多理論和模型來描述宇宙早期的樣子。但是，因為驗證這些理論模型難度很大，科學家不敢妄下結論。盡管如此，夸克-膠子等離子體是少有的被科學家一致認同的概念之一。在沸騰溫度達數萬億度的原始濃湯冷卻后產生了組成宇宙萬物的質子和中子。麻省理工學院物理學家克里希納·拉賈戈帕爾設計的一個模型指出，粒子穿過夸克-膠子等離子體時應該會在等離子體中產生尾流，像液體一樣泛起漣漪和飛濺開來。拉賈戈帕爾并沒有參與這項新研究。

研究宇宙濃湯。這項新研究用Z玻色子作為標記來追蹤夸克在等離子體中的運動，證實了拉賈戈帕爾關于夸克-膠子等離子體的論述。Z玻色子是一種電中性的弱相互作用粒子。研究者假設，由于Z玻色子對等離子體幾乎沒有影響，所以等離子體中的任何波狀運動都是夸克引起的。為了進行實驗，該團隊使用了歐洲核子研究中心大型強子對撞機的數據。研究人員表示，但是考慮到夸克-膠子等離子體的不穩定性，即便是世界上最強大的粒子加速器也只能讓這一稠密"液滴"維持不到千萬億分之一秒。

該團隊查閱了130億次碰撞的數據，結果發現只有2000次碰撞產生了他們要找的Z玻色子。他們接著根據夸克-膠子等離子體液滴的能量水平繪制了其中每次碰撞的數據，結果發現了"流體般的漩渦飛濺狀"，也就是拉賈戈帕爾的模型所預測的尾流效應。

理解宇宙的早期。更重要的是，研究人員預期這項新研究的方法將大大提升我們對早期宇宙物質的理解。后續研究將會查明這些尾流的具體大小、速度和范圍，從而揭示更多等離子體的特性。

沒有參與該研究的西班牙奧維耶多大學物理學家丹尼爾·帕布洛斯告訴麻省理工學院新聞網站說："（這項研究）首次為這一基本現象找到了干凈、清晰、確鑿的證據。"李延杰補充說："我們首次獲得了夸克在移動時確實拖拽等離子體的直接證據。這將讓我們可以對這種奇特液體的特性和行為進行史無前例的細致研究。"

如果朋友們喜歡，敬請關注“知新了了”！