Dupa ciocnirea ionilor de plumb la viteze apropiate de cea a luminii, fizicienii de la LHC (Large Hadron Collider) au descoperit cu ajutorul detectorului ALICE ca universul s-a comportat ca un lichid in primele momente dupa Big Bang. De asemenea, detectoarele ATLAS si CMS au observat pentru prima oara un fenomen cunoscut sub numele de “stingerea jeturilor”. Pana de curand, oamenii de stiinta foloseau acceleratorul de particule pentru a cauta faimosul boson Higgs si alte particule exotice. Insa, in anul 2010, in LHC au fost injectati ioni mai grei de plumb. Acest experiment a dus la concluzii suprinzatoare legate de cum a fost Big Bang la inceput.

Timp de trei saptamani, ionii de plumb s-au deplasat in jurul inelului de acceleratie la viteze relativiste, ciocnindu-se cu alti ioni de plumb care veneau din directia opusa. Ionii de plumb sunt mai mari decat protonii, prin urmare, acestia au mai multa energie. Atunci cand se ciocnesc, acestia elibereaza atat de multa energie incat fizicienii adeseori numesc ciocnirile dintre ionii de plumb “mini Big Bang-uri”. Fiecare coliziune poate recrea conditiile Big Bang-ului la inceput (cu aproximativ 13,75 miliarde de ani in urma). Pentru o clipa, aceste mini Big Bang-uri au ajuns la o temperatura estimata de 10 miliarde de grade Kelvin (de 500 000 de ori mai fierbinte decat centrul soarelui), oferind detectorului ALICE o privire asupra modului in care materia s-ar fi comportat chiar de la inceputul nasterii universului.

Universul imediat dupa Big Bang – un lichid perfect

Este deja cunoscut faptul ca ciocnirile de inalta energie in acceleratoarele de particule pot produce o stare ciudata, primordiala a materiei. In cazul in care coliziunile sunt indeajuns de energetice, poate fi creata o plasma quarc-gluon (o stare a materiei care a existat in timpul conditiilor de inalta energie, imediat dupa Big Bang). In acest timp, universul ar fi fost atat de cald si energetic incat particulele care alcatuiesc elementele pe care le cunoastem azi nu s-au putut forma, lasand componentele sa pluteasca liber ca o supa primordiala. Quarcii si gluonii au putut sa se condenseze in particule mai mari abia atunci cand conditiile universale ale energiei au fost suficient de scazute. Hadronii (particule compuse din quarci, inclusiv barioni ca neutronii si protonii) au putut sa se formeze abia la 10-6 secunde dupa Big Bang.

Citește și:  Care sunt cei mai de seamă reprezentanți ai literaturii iluministe în România?

Dar care a fost natura acestei supe primordiale din quarci si gluoni? A fost un gaz sau un lichid? Cum era universul la 10-6 secunde dupa Big Bang, in afara de faptul ca era foarte fierbinte? Experimentul ALICE a confirmat ca plasma quarc-gluon este un lichid cu o vascozitate extrem de redusa la aceste energii. Din aceasta constatare, fizicienii stiu acum ca universul nou-nascut s-a comportat ca un lichid perfect.

Experiment facut de LHC (Large Hardon Collider), Foto: en.wikipedia.org
Experiment facut de LHC (Large Hardon Collider), Foto: en.wikipedia.org

Desi RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider) de la Laboratorul National Brookhaven din SUA efectuase deja experimente similare pentru a ajunge la aceste concluzii, LHC a facut acest lucru la energii mult mai mari. Acest rezultat i-a surprins pe multi oameni de stiinta care au prezis ca LHC va genera o plasma care se va comporta mai mult ca un gaz, decat ca un lichid, insa rezultatele publicate arata interactiuni puternice in aceasta supa primordiala care seamana cu un lichid perfect.

Experimentele facute de LHC au duc la formarea unor teorii legate de comportamentul universului la inceput. Alte observatii in detectoarele CMS si ATLAS au oferit o privire la modul in care aceasta materie primordiala interactioneaza cu ea insasi. Imediat dupa ce ionii de plumb s-au ciocnit, au fost create jeturi de catre quarcii si gluonii care erau expulzati de mini Big Bang-uri. Prin monitorizarea modului in care s-au format aceste jeturi, oamenii de stiinta au putut vedea cum a evoluat aceasta turbulenta extrem de haotica. In timpul coliziunilor dintre protoni, aceste jeturi sunt foarte elementare si, de multe ori, se formeaza in perechi. In cazul coliziunilor dintre ioni sunt generate mult mai multe particule, care produc un numar urias de jeturi. Pe masura ce se incurca intre ele, jeturile pierd energie prin interactiuni pe care oamenii de stiinta abia au inceput sa le inteleaga. Experimentele au scos la iveala doar varful aisbergului, insa, pe masura ce particulele se ciocnesc la energii tot mai mari in LHC, ajungem sa dezvaluim istoria universului microsecunda dupa microsecunda.

Nu uita să distribui dacă ți-a plăcut:
Loading...

LĂSAȚI UN MESAJ

Please enter your comment!
Please enter your name here

Acest sit folosește Akismet pentru a reduce spamul. Află cum sunt procesate datele comentariilor tale.