作者: 来源:羊城晚报 发布时间:2010-2-17 9:57:07
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美科学家实验室中创造4万亿摄氏度高温纪录
为探索宇宙成因提供素材
 
美国科学家在实验室环境下创造4万亿摄氏度高温纪录,以模拟宇宙“大爆炸”后的情形,为探索宇宙成因提供素材。
 
这样高的温度,相当于太阳中心温度的25万倍;如果在现实生活中,足以熔化所有物质。
 
撞“金”获高温
 
这项实验由美国布鲁克黑文国立实验室完成,2月15日由研究小组负责人史蒂文·维格朵在首都华盛顿借美国物理学会会议之际宣布。
 
布鲁克黑文国立实验室隶属于美国政府能源部,位于纽约州阿普顿。
 
实验室拥有一台相对论重离子对撞机(RHIC),环路周长为3.8公里,建在地下4米处,以贵金属金的离子为材料,加速进而实现数以10亿次计的对撞,产生持续时间为千分之一秒,即毫秒的高温。
 
“RHIC的设计目标,”维格朵说,“就是为了模拟宇宙形成初期所处的温度,产生相应的物质。”
 
对4万亿摄氏度高温的确认,由计算机实现。
 
物质熔成“汤”
 
维格朵在新闻发布会上发问:4万亿摄氏度“热到什么程度”?
 
他自己的回答是,“那样的温度足以熔化质子和中子”,而质子和中子构成原子,原子组合又构成分子……
 
质子和中子由更小的夸克和胶子构成。这两种粒子的预期熔化温度为2万亿摄氏度。
 
在4万亿摄氏度高温下,所有物质都将分解为“汤”,就像宇宙经由大爆炸形成后最初百万分之一秒所处的情形。
 
相比之下,天体超新星爆发核心的温度为20亿摄氏度,太阳中心的温度为5000万摄氏度,金属铁的熔化温度为1800摄氏度,宇宙现阶段平均温度比高于物理学意义上的“绝对零度”,即零下273.15摄氏度高出0.7摄氏度。
 
数据待消化
 
路透社报道,实验所获数据,足以耗费科学家多年时间加以分析,探索宇宙为何以及如何形成。
 
维格朵及其研究小组认为,实现4万亿摄氏度高温那一刻,再现了夸克和胶子凝聚为强子以前的瞬间。
 
科学界主流观点推断,宇宙“大爆炸”发生后,出现了某一过程,致使物质和反物质不平衡,且有利于物质的形成。否则,物质和反物质保持平衡,宇宙不会像现在这样充斥物质,而会充斥能量。
 
今年稍后某个时候,科学家们将再度实验,利用位于瑞士的大型强子对撞机,以重金属铅的离子为材料,实现高速对撞,争取创造更高的温度纪录。
 
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