大型强子对撞机造出迄今最小人造液滴

根据英国《每日邮报》5月20日的报道，欧洲核子研究中心的物理学家已经使用大型强子对撞机(LHC)进行质子-铅离子碰撞，产生了有史以来最小的人造液滴。他们认为这种液滴非常类似于夸克-胶子等离子体的原始状态，它在宇宙大爆炸后立即出现，从而有助于揭示宇宙形成的奥秘。

科学家通过点燃质子“子弹”以接近光速的速度进入铅离子，创造了这种类似血液飞溅效应的亚原子结构。这个“短命”的液滴只有3到5个质子大小，是氢原子大小的1/10万，病毒大小的1/1亿。

科学家说，这些“微小”液滴的“流动”非常类似于夸克胶子等离子体的行为，后者是一种物质状态，是由构成质子和中子的亚原子粒子组成的混合物，仅在极高的温度和密度下存在。据信，大约138.2亿年前，在整个宇宙大爆炸后的瞬间，这种等离子体可能是“昙花一现”，当时宇宙的温度和密度比现在高得多。

由于宇宙在过去几十亿年里一直在膨胀和冷却，科学家只能通过用巨大的能量碰撞原子核来制造这种初级等离子体。

2010年，大型强子对撞机进行了铅离子-铅离子碰撞，揭示了大爆炸时产生的特殊情况。当时，科学家们也把质子-铅离子碰撞试验提上日程，但由于质子的重量只有铅离子的208倍，科学家们普遍认为质子-铅离子碰撞释放的能量不足以产生这种罕见的物质状态。正如美国范德比尔特大学的物理学教授朱莉娅·维尔·科斯卡(Julia Ville Cosca)领导这项研究时所说:“无论我们使用哪种物质，在我们开始观察类似的粒子流行为之前，碰撞必须足够强，足以产生大约50个亚原子粒子。”

因此，科学家们之前并不期望找到任何血浆的证据。然而，在分析了数十亿次碰撞后，他们发现数百次碰撞产生了300多种流动粒子。

阅读更多

英国每日邮报