“夸克汤”被成功制造出来,对基础物理研究有什么意义?
这个是我的题,大家都让开,让我答!
为什么叫夸克汤呢,听起来这么好喝的样子?
炖汤的过程,从粒子层面上来说,就是把一坨坨黏在一起的分子打散的过程。夸克汤自然也是同样的做法。
之前提到的物质除气、液、固三种形态之外的等离子态,就是“旺火猛炖”的结果,如果说炖个肉汤是将肉里手牵手的蛋白分子打散,那等离子态更进一步,它把原子核和电子给打散了,“肉汤”里满是游离的原子核和自由电子。
再把“火”调大点,加热到2万亿度甚至更高。
恭喜你,您点的麻辣味的“夸克汤”做好了!
在这一高温下,原子核里的质子和中子也被“炖”烂了,组成它们的物质最基本粒子夸克都被“炖”了出来,四处乱飞。
关于夸克,有一种现象叫“夸克禁闭”,听起来就玄乎,它是指你找不到单独的夸克粒子,想单拎出一颗来把玩观察,不可能,它都是黏合在一起,这让我们无法观测夸克的本来面目。
而要闹清楚大自然的终极奥秘,就必须要夸克给拎出来。
人能上天入地,但现在却对一个小小的夸克粒子没有办法。
后来大型粒子对撞机的出现,终于让科学家们如愿了,它们将重元素粒子(如金原子)加快到接近光速,然后来一次猛烈的对撞。按照爱因斯坦的质能公式,速度越快能量越高,两个以光速相撞的粒子能够释放出多大的能量呢?
直观的说,它能产生4万亿的高温!4万亿!妥妥地把太阳秒了个干干净净!
在这样的高温中(尽管只有几毫秒),原子核里的质子和中子早就被炖烂,夸克都“流”了出来,“汤汁”鲜美,科学家们也终得以借此一窥夸克的世界。
因为这一温度跟宇宙大爆炸之初的温度相仿,我们也能借此了解,夸克(共有6种夸克)是如何组成强子(如质子和中子),强子又如何形成原子核,进而造就了我们的世界的。
所以,要搞懂直接的终极秘密,“夸克浓汤”是道必点的佳肴!
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