科學家們在大型強子對撞機中重建了大爆炸後出現的第一批物質。

科學家們以光速的 99。9999991% 將鉛粒子粉碎在一起，重新創造了大爆炸後出現的第一個物質。

沉船中出現了一種被稱為夸克膠子等離子體或 QGP 的原始物質。它只持續了幾分之一秒，但科學家們第一次能夠探測等離子體的類似液體的特性——發現它的流動阻力比任何其他已知物質都要小——並確定它是如何在早期宇宙的最初時刻。

“這項 ［研究］ 向我們展示了 QGP 的演化，並最終 ［可能］ 表明早期宇宙是如何在大爆炸後的第一微秒內演化的，”共同作者、大學尼爾斯玻爾研究所副教授 You Zhou 說。丹麥哥本哈根。

在大爆炸之後，宇宙被認為是能量湯，然後在被稱為暴脹的時期迅速膨脹，這使得宇宙冷卻到足以形成物質。最早出現的實體是夸克（一種基本粒子）和膠子，它們攜帶著將夸克粘合在一起的強力。隨著宇宙進一步冷卻，這些粒子形成了稱為強子的亞原子粒子，其中一些我們稱為質子和中子。

科學家們在世界上最大的原子粉碎機——位於瑞士日內瓦邊境的大型強子對撞機 （LHC） 上製作了這種濃湯。透過將重原子核粉碎在一起，科學家們可以創造一個微小的火球，在幾分之一秒內有效地將粒子熔化成它們的原始形式。科學家們認為他們在 2000 年首次建立了 QGP，但最新一批於 2021 年 5 月 11 日線上發表在《物理快報 B》雜誌上，這是他們第一次能夠探測其液體的特性性質詳細。由於等離子體只持續了 10 到負 23 秒，科學家們使用新的計算機模擬以及他們從名為 ALICE（大型離子對撞機實驗的縮寫）的儀器收集的資料在加速器中找出物質的特性並它在形成的瞬間和凝聚成強子之間可能會發生怎樣的變化。他們發現 QGP 是一種完美的液體——這意味著它幾乎沒有粘性或流動阻力——而且它的形狀也會隨著時間的推移而改變，這與其他形式的物質不同。

這些資訊有助於科學家瞭解宇宙在大爆炸後最初的嬰兒時期是什麼樣子。科學家們希望隨著加速器的升級和美國一個價值 10 億美元的新加速器上線，發現更多細節。周說，更多的研究可以幫助科學家瞭解夸克和膠子如何排列成質子和中子，並“可能與大爆炸模型中早期的［稱為］量子膨脹有關”。

最初發表在Live Science 上。