Petunjuk baru mengenai plasma quark-gluon dalam perlanggaran proton muncul • Igor Ivanov • Berita sains mengenai "Unsur" • Pengesan ALICE, sifat Hadron

Petunjuk baru mengenai plasma quark-gluon dalam perlanggaran proton muncul.

Perkadaran relatif baryon berbanding dengan proton (menegak) dengan peningkatan berlipat ganda perlanggaran (secara mendatar). Watak pepejal – hasil baru perlanggaran proton-proton, aksara kosong – data dari perlanggaran proton-nuklear. Carta dari aliceinfo.cern.ch

Plasma Quark-gluon adalah keadaan nukleus khas pada ketumpatan tinggi dan suhu. Di dalamnya, proton dan neutron individu seolah-olah membubarkan antara satu sama lain, dan quarks konstituen mula berjalan bebas dalam jumlah. Plasma Quark-gluon mengisi Semesta panas pada momen pertama selepas Big Bang. Sekarang, cuba berurusan dengan sifatnya, ahli fizik untuk beberapa octosecond membuat titisan terkecil dari keadaan bahan seperti dalam perlanggaran nukleus berat dan menganalisis zarah-zarah yang dilahirkan semasa pengembangan dan penyejukannya. Kajian plasma quark-gluon adalah salah satu perkara penting dalam program saintifik Collider Hadron Besar, dan salah satu pengesan, ALICE, direka khas untuk tugas ini.

Plasma Quark-gluon ditemui secara eksperimen pada awal tahun 2000 dan secara aktif dikaji di LHC (lihatsuapan berita kami mengenai topik ini). Walau bagaimanapun, ia mudah timbul hanya dalam perlanggaran nukleus berat. Ini dapat difahami: dalam nukleus sudah ada banyak kuark, jadi cukup untuk memanaskan bekuan bahan ini pada kesan, dan ia akan menjadi plasma. Beberapa tahun yang lalu, kerjasama PHENIX telah menerima bukti bahawa proses ini juga mungkin berlaku dalam perlanggaran asimetri helium-3 nuklei dengan emas (lihat kisah terperinci dan pengenalan umum topik ini dalam berita kita. Titisan kecil plasma quark-gluon juga terbentuk dalam nuklear asymmetric perlanggaran). Walau bagaimanapun, persoalan sama ada keadaan bahan seperti itu boleh dibentuk dalam perlanggaran proton-proton masih terbuka.

Dalam satu tangan, dalam dua proton bertenaga tinggi, banyak zarah boleh dilahirkan. Peristiwa dengan kepelbagaian yang besar telah direkodkan di LHC, di mana lebih daripada seratus hadiri dilahirkan. Ini bermakna semasa proses perlanggaran beratus-ratus quark dan antiquark timbul. Tetapi mereka tidak dilahirkan pada awal perlanggaran keras, tetapi pada akhir proses. Oleh itu, tidak jelas sama ada mereka mempunyai masa yang cukup untuk berinteraksi antara satu sama lain semasa pengembangan, memperoleh sifat kolektif, menyamakan suhu, dan membentuk plasma sebenar.

Pakar fizikal cuba memulihkan proses ini pada pelbagai alasan tidak langsung (lihat contoh di pautan di atas). Salah satu daripada mereka adalah kebarangkalian meningkat kelahiran hadr yang aneh, zarah yang mengandungi quark aneh. Proton ini tidak wujud dalam proton asal, tetapi ia dilahirkan dalam perlanggaran. Sekiranya hasil perlanggaran adalah hanya kelahiran dan penyebaran beberapa quark, tanpa pembentukan plasma, maka akan ada sedikit hadr yang aneh dan mereka akan berselerak dengan denyut melintang yang agak besar. Sekiranya plasma mempunyai masa untuk membentuk, maka dalam kuark tebal, banyak kuark aneh mempunyai masa untuk dilahirkan secara termal, yang kemudian berubah menjadi hadr yang aneh. Akibatnya, peralihan daripada perlanggaran biasa ke plasmas quark-gluon perlu meningkatkan nisbah relatif dari hadr yang aneh.

Baru-baru ini, kerjasama ALICE hanya dilakukan seperti kajian dalam proton proton-proton dengan tenaga 7 TeV. Artikel kolaborasi baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal Fizik Alam; seperti semua artikel dari LHC, ia boleh didapati secara terbuka. Artikel popular mengenai karya ini juga muncul di laman web CERN.

Angka ini menunjukkan graf ringkasan hasil kajian.Mendatar ialah kepanjangan proses perlanggaran (bilangan hadraya yang dicaj per unit kelajuan di pusat pusat pengesan). Menegak – nisbah bilangan baryon jenis tertentu kepada nilai yang dianggar atas semua perlanggaran. Empat jenis zarah adalah proton (simbol merah), lambda baryon yang mengandungi satu quark aneh, (simbol biru), xi baryon (dua kuark aneh, simbol hijau), dan omega baryons (tiga s-quark, simbol kelabu) . Ikon yang memudar menunjukkan keputusan baru dalam perlanggaran proton-proton, yang kosong – pengukuran dalam perlanggaran nuklear proton, dalam keadaan di mana plasma quark-gluon lebih mudah dilahirkan.

Data menunjukkan peningkatan yang jelas dalam bilangan relatif zarah-zarah pelik dengan peningkatan kepelbagaian. Lebih-lebih lagi, kuark yang lebih pelik di hadron, pertumbuhan yang lebih tajam. Untuk nilai yang sama dari kepelbagaian, pergantungan hampir sama untuk proton-proton, proton-nuklear dan perlanggaran nuklear semata-mata (mereka tidak ditunjukkan di sini), dan ketiga-tiga proses ini berlaku pada tenaga yang berlainan. Ini membuktikan bahawa hakikat bahawa dalam proton perlanggaran proses yang sama pengeluaran besar-besaran quarks aneh dilancarkan, seperti dalam perlanggaran nukleus.Membandingkan hasil dengan model teori, ahli fizik mendapati bahawa penerangan terbaik diberikan oleh yang membolehkan medan gluon membentuk konfigurasi looser, yang juga ciri-ciri plasma quark-gluon. Walau bagaimanapun, penguji menjauhkan diri dari keputusan akhir bahawa plasma quark-gluon dikesan dalam perlanggaran proton.


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: