토네이도보다 빠르며 목성에서 소용돌이 치는 거대한 폭풍보다 더 빠릅니다. 과학자들이 빅뱅을 재현하기 위해 접착제 입자의 원시 스프로 만든 세계에서 가장 빠른 소용돌이 소용돌이입니다.
소용돌이 치는 입자 수프는 가장 가까운 경쟁자보다 몇 배나 빠른 헤드 스냅 속도로 회전합니다.
그러나 소용돌이가 매우 작은 쿼크-글루온 플라즈마 (Quark-Gluon plasma) 물질에서 발생하기 때문에이 소용돌이가 빠르게 발생하는 유체가 머지 않아 머릿결로 돌지 않을 것이라고 기대하지 마십시오.
"우리는 쿼크-글루온 플라즈마를 볼 수 없으며 원자핵의 규모에있다"고 오하이오 주립 대학 물리학자인 마이클 리사 (Michael Lisa)는 RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider) 협업을 연구하고있다. 새로운 결과.
뜨거운 수프
빅뱅 직후, 쿼크와 글루온이라는 초소형 입자 스튜가 아기 우주에 스며 들었습니다. 이러한 기본 입자는 양성자와 중성자와 같은 잘 알려진 입자의 구성 요소입니다. 이 쿼크-글루온 플라즈마에는 몇 가지 독특한 특성이 있습니다. 첫째, 화씨 7 조에서 10 조 화씨 (3.9 조에서 5.6 조 화씨)에서 가장 인기있는 유체입니다. 또한 마찰이 거의 없으므로 매우 밀도가 높고 "거의 완벽"하므로 매우 쉽게 흐릅니다.
빅뱅 이후 그 순간에 무슨 일이 일어 났는지 정확히 이해하기 위해 과학자들은이 원시 입자 수프를 RHIC의 원자 스 매셔에서 다시 만들었습니다. RHIC는 거의 빛의 속도로 금 원자 핵을 분쇄 한 다음 초 고감도 검출기를 사용하여 충돌에서 날리는 입자를 측정합니다.
소용돌이 치는 액체
새로운 연구에서, 팀은 쿼크-글루온 플라즈마의 와동-본질적으로 각 운동량의 측정치 또는 구어체 용어로 회전 속도를 분석했습니다.
물론, 그들은 독특한 장애물을 가지고있었습니다 : RHIC는 아주 적은 양의 재료를 생산할 수 있으며, 아주 약하게, 또는 약 10 ^ -23 초 동안 살 수 있습니다. 따라서 전통적인 의미에서이 유체를 실제로 "관찰"할 방법이 없습니다.
대신 과학자들은 수프에서 방출되는 입자를 기반으로 소용돌이의 흔적을 찾고 있다고 리사는 말했다. 평균적으로, 방사 유체 내부의 입자는 유체의 각 운동량과 대략 일치하는 회전을 가져야합니다. 이 소용돌이 치는 수프에서 나오는 입자가 예상 경로에서 편향되는 양을 측정함으로써, 유체의 소용돌이에 대한 대략적인 추정치를 계산할 수 있습니다. 특히, 람다 바리온으로 알려진 입자는 양성자와 중성자와 같은 다른 입자보다 느리게 붕괴하는 경향이 있는데, 이는 RHIC 감지기가 사라지기 전에 경로를보다 쉽게 추적 할 수 있음을 의미합니다.
쿼크-글루온 플라즈마의 소용돌이는 토네이도 내부의 소용돌이 운동이 공원에서 평온한 날처럼 보이게합니다. 소용돌이는 가스의 소용돌이 치는 목성의 그레이트 레드 스팟보다 훨씬 빠릅니다. 연구원들은 또한 초 냉각 형 헬륨 나노 방울 인 이전 기록 보유자보다 빠르다.
플라즈마에서 유체 흐름의 구조를 이해하면 원자를 함께 묶는 강한 핵력에 대한 통찰력이 드러날 수 있다고 연구원들은 말했다. 몇몇 경쟁 입자 이론은 이러한 실험 결과와 비교 될 수있는 와도에 대한 예측을합니다. 그러나 과학자들은 여전히 결정적인 결론을 내리기 위해 플라즈마의 소용돌이 특성에 대해 너무 적게 알고 있습니다.
Lisa는“우리에게 근본적인 것을 가르쳐 주는지 말하기에는 너무 이르다”고 말했다.
