Foto pengesan ALICE di CERN. Foto milik CERN.
Menyalahkan hampir tidak ada yang bersama-sama membawa para saintis lebih dekat untuk memahami keadaan jirim yang pelik yang ada hanya beberapa milisaat setelah penciptaan Alam Semesta di Big Bang. Ini menurut ahli fizik dari CERN dan Brookhaven National Laboratory, menyampaikan penemuan terbaru mereka pada persidangan Quark Matter 2012 di Washington, DC.
Dengan menghancurkan ion timbal bersama dalam eksperimen ion berat ALICE CERN yang kurang terkenal, ahli fizik mengatakan pada hari Isnin bahawa mereka mencipta suhu buatan manusia yang paling panas yang pernah ada. Dalam sekelip mata, saintis CERN mencipta plasma quark-gluon - pada suhu 38 peratus lebih panas daripada rekod plasma 4-trilion sebelumnya. Plasma ini adalah sup subatomik dan keadaan jirim yang sangat unik yang dianggap wujud pada saat-saat terawal selepas Big Bang. Eksperimen terdahulu telah menunjukkan jenis plasma tertentu ini berperilaku seperti cecair tanpa geseran yang sempurna. Penemuan ini bermaksud bahawa ahli fizik mengkaji bahan terpadat dan terpanas yang pernah dibuat di makmal; 100,000 kali lebih panas daripada bahagian dalam Matahari kita dan lebih padat daripada bintang neutron.
Para saintis CERN baru saja mengumumkan pengumuman mereka mengenai boson Higgs yang sukar difahami pada bulan Julai.
"Bidang fizik ion berat sangat penting untuk menyelidiki sifat-sifat jirim di alam semesta purba, salah satu persoalan utama fizik asas yang LHC dan eksperimennya dirancang untuk ditangani. Ini menggambarkan bagaimana selain penyelidikan boson seperti Higgs yang baru ditemui, ahli fizik di LHC sedang mengkaji banyak fenomena penting lain dalam kedua-dua perlanggaran proton-proton dan plumbum-plumbum, ”kata Ketua Pengarah CERN, Rolf Heuer.
Menurut siaran akhbar, penemuan itu membantu para saintis memahami "evolusi bahan berkepadatan tinggi dan berinteraksi dalam ruang dan waktu."
Sementara itu, saintis di Brookhaven's Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC), mengatakan bahawa mereka telah melihat sekilas pertama mengenai kemungkinan sempadan yang memisahkan bahan biasa, yang terdiri daripada proton dan neutron, dari plasma quark dan gluon primordial yang panas di Alam Semesta awal. Sama seperti air yang terdapat dalam fasa yang berbeza, pepejal, cecair atau wap, bergantung pada suhu dan tekanan, ahli fizik RHIC menguraikan batas di mana bahan biasa mula terbentuk dari plasma gluon quark dengan menghancurkan ion emas bersama-sama. Para saintis masih belum pasti di mana untuk melukis garis sempadan, tetapi RHIC memberikan petunjuk pertama.
Inti atom biasa hari ini dan plasma quark-gluon primordial, atau QGP, mewakili dua fasa jirim yang berbeza dan berinteraksi pada kekuatan Alam yang paling asas. Interaksi ini dijelaskan dalam teori yang dikenali sebagai kromodinamik kuantum, atau QCD. Penemuan dari RHIC's STAR dan PHENIX menunjukkan bahawa sifat cecair sempurna dari plasma quark gluon mendominasi pada tenaga di atas 39 bilion volt elektron (GeV). Semasa tenaga menghilang, interaksi antara quark dan proton dan neutron dari bahan biasa mula muncul. Mengukur tenaga ini memberi saintis penunjuk arah yang menunjukkan pendekatan batas antara perkara biasa dan QGP.
"Titik akhir yang kritikal, jika ada, berlaku pada nilai suhu dan ketumpatan yang unik di mana QGP dan bahan biasa dapat wujud bersama," kata Steven Vigdor, Pengarah Makmal Bersekutu untuk Fizik Nuklear dan Partikel Brookhaven, yang memimpin program penyelidikan RHIC . "Ia serupa dengan titik kritis di mana air cair dan wap air dapat wujud bersama dalam keseimbangan terma," katanya.
Walaupun pemecut zarah Brookhaven tidak dapat menandingi keadaan suhu penetapan rekod CERN, para saintis di makmal Jabatan Tenaga AS mengatakan bahawa mesin memetakan "titik manis" dalam peralihan fasa ini.
Kapsyen gambar: Gambarajah fasa nuklear: RHIC berada di "tempat manis" tenaga untuk meneroka peralihan antara bahan biasa yang terbuat dari hadron dan bahan alam semesta awal yang dikenali sebagai plasma quark-gluon. Dengan hormat dari Makmal Nasional Brookhaven Jabatan Tenaga A.S.
John Williams adalah penulis sains dan pemilik TerraZoom, sebuah kedai pengembangan web yang berpusat di Colorado yang mengkhususkan diri dalam pemetaan web dan zoom gambar dalam talian. Dia juga menulis blog pemenang anugerah, StarryCritters, sebuah laman web interaktif yang dikhaskan untuk melihat gambar dari Observatorium Besar NASA dan sumber lain dengan cara yang berbeza. Mantan penyumbang penyumbang untuk Final Frontier, karyanya telah muncul di Planetary Society Blog, Air & Space Smithsonian, Astronomy, Earth, MX Developer's Journal, The Kansas City Star dan banyak akhbar dan majalah lain.
