Физики ЦЕРН выяснили, что первичная материя Вселенной вела себя как жидкость

Кварк-глюонная плазма возникает при столкновениях тяжелых ионов, разогнанных почти до скорости света на Большом адронном коллайдере. В таких условиях кварки и глюоны на доли триллионной секунды освобождаются из протонов и нейтронов, образуя состояние материи, существовавшее в ранней Вселенной. Температура этой плазмы достигает триллионов градусов.

Ученые давно пытались понять, как кварк-глюонная плазма реагирует на пролетающие сквозь нее кварки: как единая среда или как набор отдельных частиц. Теория предсказывала, что движущийся кварк должен вызывать в плазме направленное возмущение. Однако экспериментально выделить такой эффект было крайне сложно.

Команда под руководством физиков из MIT предложила новый способ наблюдений. Вместо поиска пар «кварк–антикварк» исследователи отобрали события, в которых кварк рождался вместе с Z-бозоном — нейтральной частицей, практически не взаимодействующей с плазмой. Z-бозон летит в одну сторону, кварк — в противоположную. Поскольку Z-бозон практически не взаимодействует с плазмой, все зафиксированные изменения в ее структуре связаны именно с движением кварка.

Проанализировав данные 13 миллиардов столкновений, ученые нашли около двух тысяч случаев, где можно было проследить движение одиночного кварка. В каждом из них они увидели: в сторону, противоположную Z-бозону, в плазме появляются упорядоченные возмущения, как будто кварк оставляет за собой след в густой жидкости.

Это значит, что кварк-глюонная плазма действительно ведет себя как жидкость: она способна перетекать, реагировать на движение частиц и передавать импульс.

А в этом материале разбираем другое экзотическое вещество — антиматерию: что это такое, зачем она нужна и, главное, сколько она стоит.

Источник иллюстрации: Jose-Luis Olivares, MIT