連水都有分好壞！美國頂級實驗室即將創造宇宙中最完美的「液體」啦！

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布魯克海文國家實驗室絕對這物理學家喜歡工作的地方，不僅年度經費高達數億美元，研究的領域也非常廣泛。近日，該實驗室科學家稱已經成功模擬宇宙大爆炸滯後數毫米的時空，利用對撞機創造出堪稱是宇宙中最完美的液體。這種最完美的液體是另一種物質形態，在地球上幾乎無法正常接觸到，這就是夸克-膠子等離子體。該物質出現於宇宙大爆炸之後的數毫米時間，是形成目前星際物質的基礎物質之一，夸克-膠子等離子體冷卻凝結後，宇宙中的物質才有了基礎。宇宙大爆炸之後數毫秒的時空問題是目前科學家所研究的領域，歐洲大型強子對撞機也在模擬這個時期，雖然這是一個很短的時間，但其中形成的微粒對我們宇宙的演化具有非常重要的意義。如果我們無法模擬這數毫秒的時空，就無法得到夸克-膠子等離子體。

於是布魯克海文國家實驗室的科學家使用了金離子撞擊氦-3核，發現了這個途徑可以形成夸克-膠子等離子體，堪稱完美的液體。接近光速對撞後，金離子的質能足夠大，有助於夸克-膠子等離子體的形成。布魯克海文國家實驗室的LOGO：

科學家認為，夸克-膠子等離子體是宇宙中第一批“液體”物質，是構成宇宙物質的重要成分。金離子與其他對撞粒子相比，質能更大一些，物理學家之前認為鉛離子與質子對撞也能夠得到早期液滴。布魯克海文國家實驗室粒子物理學家貝恩-特穆勒發現釋放夸克膠子需要一定強大的質能，這個結果證實了這個方法是對的。此前相對論重離子對撞機也進行過類似的實驗，利用了氘核與金離子對撞，模擬宇宙大爆炸之後的環境，於是我們逐漸找到了夸克-膠子等離子體的製造方法。

實驗室內的靶室：

布魯克海文國家實驗室隸屬美國能源部，專門研究各種核反應類型，擁有多臺反應堆、粒子加速器和全球最先進的實驗裝置，從核物理到生命科學都是研究範疇，是一座大型綜合實驗室。該實驗室從1948年就使用質子同步加速器研究核物理，這是世界上首臺10億電子伏特級加速器，是當時世界上能量最高的加速器，提供實驗粒子束流。這臺加速器還發現了正負介子，證實了一些奇異粒子產生的方法。

本次實驗中，科學家使用金離子撞擊氦-3核，創造出宇宙大爆炸之後數毫秒才出現的完美的液體，之所以稱之為完美，是因為沒有摩擦。歐洲大型強子對撞機也在進行類似的實驗，不過利用金離子撞擊氦-3創造這種液滴還是新的方法，前人沒有做過的。該實驗創造的夸克-膠子等離子體之外，還可能形成宇宙中最原始的誇克。如果人類要走向星際文明，掌握這個宇宙中的基本粒子是必不可少的一門功課。

via:三體網