Ahli fizik dari CERN mendakwa bahawa mereka secara tidak sengaja membuat di plasma Hadron Collider (LHC) sebuah quark-gluon plasma, masalah Big Bang. Hasil eksperimen ini diterbitkan dalam jurnal Nature Physics.
Kami sangat gembira dengan penemuan ini. Kami mempunyai peluang baru untuk mengkaji perkara dalam keadaan utamanya. Keupayaan untuk mempelajari plasma quark-gluon dalam keadaan yang lebih sederhana dan mudah, seperti perlanggaran proton, membuka dimensi baru bagi kita bagaimana kita dapat mempelajari bagaimana alam semesta berperilaku semasa dan sebelum Big Bang,”kata Federico Antinori (Federcio Antinori), wakil rasmi kerjasama ALICE dalam LHC.
Yang disebut plasma quark-gluon, atau "quagma", jirim "dibongkar" menjadi zarah-zarah kecil - quark dan gluon, biasanya dipegang di dalam proton, neutron dan zarah lain oleh interaksi nuklear yang kuat. Untuk "pembebasan" quark dan gluon, diperlukan suhu dan tenaga raksasa, yang, seperti yang dipercayai oleh para saintis hari ini, hanya wujud di alam pada saat Big Bang.
Kira-kira sepuluh tahun yang lalu, ahli fizik mengetahui bahawa keadaan seperti itu dapat diciptakan dengan bertabrakan ion yang cukup berat antara satu sama lain menggunakan pemecut zarah yang kuat. Untuk masa yang lama, para saintis percaya bahawa quagma tidak dapat diperoleh dengan cara lain, tetapi tahun lalu mereka melihat tanda-tanda pertama bahawa ini tidak berlaku ketika mereka mengkaji hasil eksperimen terbaru pada pengesan CMS di LHC. Ternyata "perkara utama Alam Semesta" dibentuk oleh perlanggaran proton tunggal dan ion plumbum.
Antinori dan rakan-rakannya mendapati bahawa sejenis analog quagma juga berlaku apabila proton bertembung antara satu sama lain, mengkaji data yang dikumpulkan oleh pengesan ALICE setelah memulakan semula LHC pada bulan April 2015 hingga sekarang.
Proton dan neutron terdiri daripada dua jenis zarah subatom - quark "bawah" (d) dan "up" (u). Terdapat empat jenis quark lain - comel (b), terpesona (©), pelik, dan benar (t). Mereka membentuk asas bentuk bahan eksotik dan tidak wujud di alam semula jadi dalam bentuk stabil. Semua quark ini, seperti yang dikatakan para saintis, hanya dapat terbentuk di hadapan gluon "bebas", di dalam plasma quark-gluon.
Seperti yang ditunjukkan oleh pemerhatian di ALICE, pertembungan proton antara satu sama lain sering menyebabkan munculnya "awan" mikroskopik plasma quark-gluon - "sup" quark dan gluon dari proton yang musnah dipanaskan hingga suhu yang tidak dapat dibayangkan - kira-kira empat trilion darjah Celsius. Jejaknya dalam bentuk partikel yang mengandungi quark yang disebut "pelik" dikesan oleh pengesan dalam jumlah besar.
Menariknya, partikel dengan sebilangan besar quark "pelik" muncul lebih kerap daripada produk perlanggaran proton lain. Para saintis percaya bahawa ini menunjukkan keadaan luar biasa kelahiran mereka yang berkaitan dengan keadaan yang berlaku di dalam plasma quark-gluon pada saat pembentukannya.
Video promosi:
Ini, menurut pendapat mereka, menunjukkan bahawa sifat-sifat "quagma" dapat dikaji dengan menggunakan perlanggaran proton yang "mudah" bagi ahli fizik, bukannya ion berat yang kompleks, yang akan membawa kita lebih dekat untuk memahami bagaimana alam semesta kelihatan sebelum dan semasa Big Bang.
