Kiirem kui tornaado, kiirem kui Jupiteril tiirlev hiiglaslik torm - see on maailma kõige kiiremini pöörlev pööris, mille teadlased on loonud ürgses liimjas osakeste supis, mis oli mõeldud Suure Paugu taasloomiseks.
Keerutav osakeste supp pöörleb pea haaramise kiirusega - mitu korda kiiremini kui lähimad võistlejad.
Kuid ärge oodake, et see kiiresti keerlev vedelik pöörduks peagi, kuna keerised tekivad kvarklüsoonplasmaks nimetavas materjalis, mis on nii väike, et selle keerise signaali suudavad tuvastada ainult selle toodetavad osakesed.
"Me ei saa vaadata kvark-glüooni plasmat; see on aatomituuma mõõtkavas," ütles Ohio osariigi ülikooli füüsik Michael Lisa, kes töötab relatiivistliku raskete ioonide põrkeseadme (RHIC) koostöös, mille tulemuseks oli uued tulemused.
Kuum supp
Kohe pärast Suurt Pauku tungis beebikunstis universaali kuum ürghautis, mida kutsuti kvarkideks ja gluoonideks kutsutud elementaarosakestest. Need elementaarosakesed on üldtuntud osakeste, näiteks prootonite ja neutronite, ehitusplokid. Sellel kvark-gluoni plasmal on mitu ainulaadset omadust. Esiteks on see kuumemas 7–10 triljonit kraadi Fahrenheiti (3,9 triljonit kuni 5,6 triljonit kraadi Celsiuse järgi) kuumim teadaolev vedelik. See on ka kõige tihedam vedelik ja "peaaegu täiuslik", kuna sellel pole peaaegu mingit hõõrdumist, mis tähendab, et see voolab väga lihtsalt.
Et täpselt mõista, mis juhtus neil hetkedel pärast suurt pauku, on teadlased selle ürgse osakeste supi uuesti loonud RHICi aatomipurustajas New Yorgis Uptonis Brookhaveni riiklikus laboris. RHIC purustab kulla aatomite tuumad peaaegu valguse kiirusel ja kasutab seejärel ülitundlikke detektorid, et mõõta kokkupõrkest välja lendavaid osakesi.
Keerlev vedelik
Uues uuringus analüüsis meeskond kvark-glüooni plasma keerisust - sisuliselt selle nurkkiiruse mõõdet või, kõnepruugis, kui kiiresti see keerleb.
Muidugi oli neil ainulaadne takistus: RHIC suudab toota vaid kümnekordses koguses materjali ja see elab väga põgusalt ehk umbes 10 ^ miinus 23 sekundit. Nii et kuidagi pole võimalust seda vedelikku traditsioonilises mõttes "jälgida".
Selle asemel otsivad teadlased supist eralduvate osakeste põhjal allkirju selle vingumise kohta, rääkis Lisa Live Science'ile. Keskmiselt peaksid ketrusvedeliku sees olevad osakesed olema keerutatud, mis vastavad enamjaolt vedeliku nurkkiirusele. Mõõtes, kui palju sellest keerisevast supist väljuvad osakesed nende eeldatavast teest kõrvale kalduvad, võiks meeskond arvutada ligikaudse hinnangu vedeliku keerisuse kohta - see mõõdab umbkaudu kohalikku ketrusliikumist. Eelkõige kipuvad lambda-barüoonidena tuntud osakesed lagunema aeglasemalt kui teised osakesed, näiteks prootonid ja neutronid, mis tähendab, et RHIC-detektorid saaksid nende teekonda hõlpsamini enne kadumist.
Selgub, et kvark-gluoni plasmas olev pööritus paneb tornaado sees keeriseva liikumise tunduma pargis rahulik päev. Keerukus on kõigi aegade kiireim - palju kiirem kui Jupiteri Suure Punase Spoti, keeriseva gaasitormi korral. See on ka kiirem kui eelmine rekordiomanik, jahutatud jahutatud tüüpi heeliumi nanodroplett, teatasid teadlased 2. augusti ajakirjas Nature.
Vedeliku voolu struktuuri mõistmine plasmas võib paljastada ülevaate tugevast tuumajõust, mis seob aatomeid koos, väitsid teadlased. Mitmed konkureerivad osakeste teooriad pakuvad keerisuse kohta ennustusi, mida võiks lõpuks võrrelda nende eksperimentaalsete tulemustega. Kuid lõplike järelduste tegemiseks teavad teadlased endiselt plasma keeriste omadustest liiga vähe.
"Praegu on liiga vara öelda, kas see õpetab meile midagi fundamentaalset," sõnas Lisa.
