المادة الأولى في الكون قد تكون سائلًا مثاليًا

بالعربي/ أعاد العلماء تكوين المادة الأولى التي ظهرت بعد الانفجار العظيم في مصادم الهادرونات الكبير.

من خلال تحطيم جزيئات الرصاص معًا بسرعة 99.9999991٪ من سرعة الضوء ، أعاد العلماء تكوين المادة الأولى التي ظهرت بعد الانفجار العظيم . 

وخرج من الحطام نوع بدائي من المادة يُعرف باسم بلازما كوارك-غلوون QGP. استمر فقط لجزء من الثانية ، ولكن لأول مرة ، تمكن العلماء من فحص خصائص البلازما الشبيهة بالسائل – ووجدوا أنها تتمتع بمقاومة أقل للتدفق من أي مادة أخرى معروفة – وتحديد كيفية تطورها في اللحظات الأولى في بدايات الكون. 

قال المؤلف المشارك يو زو ، الأستاذ المشارك في معهد نيلز بور بالجامعة كوبنهاغن في الدنمارك.

بعد الانفجار العظيم ، كان يُعتقد أن الكون عبارة عن حساء من الطاقة قبل أن يتمدد بسرعة خلال فترة تُعرف باسم التضخم ، مما سمح للكون أن يبرد بدرجة كافية لتشكل المادة. كانت الكيانات الأولى التي يُعتقد أنها نشأت هي الكواركات ، وهي جسيم أساسي ، وغلوونات ، والتي تحمل القوة الشديدة التي تلصق الكواركات معًا. مع زيادة تبريد الكون ، شكلت هذه الجسيمات جسيمات دون ذرية تسمى الهادرونات ، ونعرف بعضها بالبروتونات والنيوترونات. 

ابتكر العلماء هذا الحساء في أكبر محطم للذرات في العالم ، مصادم هادرون الكبير (LHC) على حدود جنيف ، في سويسرا. من خلال تحطيم النوى الذرية الثقيلة معًا ، يمكن للعلماء إنشاء كرة نارية صغيرة تعمل على إذابة الجسيمات بشكل فعال في أشكالها الأولية لجزء من الثانية. يعتقد العلماء أنهم ابتكروا QGP لأول مرة في عام 2000 ، لكن الدفعة الأخيرة ، التي تم الإبلاغ عنها عبر الإنترنت في 11 مايو 2021 في مجلة Physics Letters B ، كانت المرة الأولى التي تمكنوا فيها من التحقيق في خصائص السائل .الطبيعة بالتفصيل. نظرًا لأن البلازما استمرت 10 إلى 23 ثانية فقط ، استخدم العلماء محاكاة حاسوبية جديدة إلى جانب البيانات التي جمعوها من أداة تسمى ALICE – اختصارًا لتجربة مصادم أيوني كبير – في المسرع لمعرفة خصائص المادة و كيف يمكن أن تكون قد تغيرت بين لحظة تشكلها وعندما تكثف في الهادرونات. وجدوا أن QGP كان سائلًا مثاليًا – مما يعني أنه ليس لديه لزوجة أو مقاومة للتدفق – كما أنه تغير شكله بمرور الوقت بطريقة تختلف عن الأشكال الأخرى للمادة. 

تساعد هذه المعلومات العلماء على فهم كيف كان الكون في لحظات الطفولة الأولى بعد الانفجار العظيم. يأمل العلماء في الكشف عن مزيد من التفاصيل مع ترقية المسرع وظهور مسرع جديد بمليارات الدولارات في الولايات المتحدة على الإنترنت. قال تشو إن المزيد من الدراسات يمكن أن تساعد العلماء على فهم كيفية ترتيب الكواركات والغلونات في البروتونات والنيوترونات و “يحتمل الارتباط بالمرحلة السابقة [المسماة] بالتضخم الكمي في نموذج الانفجار الكبير”. 

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com