Lebih cepat daripada puting beliung, lebih cepat daripada ribut raksasa yang berpusing pada Musytari - ia adalah pusaran terpantas yang paling cepat di dunia, yang telah dicipta oleh saintis dalam sup primordial zarah lemy yang bertujuan untuk mencipta semula Big Bang.
Sup zarah berputar berputar pada kelajuan kepala yang mengejut - banyak kali lebih cepat daripada pesaing terdekat.
Walau bagaimanapun, jangan mengharapkan cecair cepat berputar untuk menghidupkan kepala pada bila-bila masa tidak lama lagi, kerana vorteks berlaku dalam bahan yang disebut plasma quark-gluon yang sangat kecil sehingga tanda tangan berputar ini dapat dikesan hanya oleh zarah-zarah yang dihasilkannya.
"Kami tidak dapat melihat plasma quark-gluon, pada skala nukleus atom," kata Michael Lisa, seorang ahli fizik di The Ohio State University yang bekerja di Collaborative Heavy Collider Ion Collider (RHIC) yang menghasilkan keputusan baru.
Sup panas
Selepas Big Bang, rebusan primordial panas zarah-zarah asas dipanggil kuark dan gluon meresap alam semesta bayi. Zarah-zarah asas ini adalah blok bangunan zarah-zarah yang lebih terkenal seperti proton dan neutron. Plasma quark-gluon ini mempunyai beberapa sifat unik. Pertama, pada paras 7 trilion hingga 10 trilion darjah Fahrenheit (3.9 trilion hingga 5.6 trilion darjah Celcius), ia adalah cecair yang paling popular. Ia juga merupakan cecair yang paling padat dan "hampir sempurna" kerana ia mengalami hampir tiada geseran, bererti ia mengalir dengan mudah.
Untuk memahami apa yang berlaku pada saat-saat itu selepas Big Bang, para saintis telah mencipta semula sup zarah primordial ini di sebuah smasher atom di RHIC, di Makmal Kebangsaan Brookhaven di Upton, New York. RHIC menghancurkan nukleus atom emas bersama-sama dengan hampir kelajuan cahaya dan kemudian menggunakan pengesan ultrasensitif untuk mengukur zarah yang meletus perlanggaran.
Cecair berpusing
Dalam kajian baru ini, pasukan menganalisis vortikiti plasma quark-gluon - pada asasnya ukuran momentum sudutnya atau, dalam istilah bahasa, seberapa cepat ia berputar.
Sudah tentu, mereka mempunyai halangan yang unik: RHIC boleh menghasilkan hanya sejumlah kecil bahan, dan ia hidup dengan sangat cepat, atau kira-kira 10 ^ hingga 23 saat. Jadi tidak ada cara untuk benar-benar "memerhatikan" cairan ini dalam erti kata tradisional.
Sebaliknya, saintis mencari tandatangan berpusing-pusingnya, berdasarkan zarah yang dikeluarkan dari sup, Lisa memberitahu Live Science. Rata-rata, zarah di dalam cecair berputar harus mempunyai putaran yang kira-kira sejajar dengan momentum sudut bendalir. Dengan mengukur berapa banyak zarah-zarah yang datang dari sup pusaran ini dipisahkan dari jalan yang dijangka, pasukan itu boleh mengira anggaran kasar untuk vortikiti bendalir - yang secara kasar mengukur pergerakan berputar tempatan. Khususnya, zarah-zarah yang dikenali sebagai lambda baryons cenderung melemahkan lebih perlahan daripada zarah-zarah lain, seperti proton dan neutron, yang bermaksud pengesan RHIC dapat lebih mudah menjejaki laluan mereka sebelum mereka lenyap.
Ternyata, vorticity dalam plasma quark-gluon membuat gerakan memutar di dalam tornado kelihatan seperti hari yang tenang di taman. The vorticity adalah yang paling cepat yang pernah dirakam - jauh lebih cepat daripada yang Spot Merah Besar Jupiter, badai berputar gas. Ia juga lebih cepat daripada pemegang rekod sebelum ini, sejenis helium nanodroplet yang hebat, penyelidik melaporkan Aug 2 dalam jurnal Nature.
Memahami struktur aliran bendalir dalam plasma boleh mendedahkan pemahaman tentang kekuatan nuklear yang kuat, yang mengikat atom bersama-sama, kata para penyelidik. Beberapa teori zarah yang bersaing membuat ramalan mengenai kebolehlaksanaan yang akhirnya dapat dibandingkan dengan keputusan percubaan ini. Walau bagaimanapun, para saintis masih kurang mengetahui tentang sifat berputar plasma untuk membuat kesimpulan yang pasti.
"Sudah terlalu awal untuk mengatakan sama ada ia mengajar kita sesuatu yang asas," kata Lisa.
