Американским ученым удалось добиться самой высокой температуры в искусственных условиях — 4 трлн градусов Цельсия, сообщается в пресс-релизе Брукхейвенской национальной лаборатории.

Предсказанная температура «плавления» протонов и нейтронов, к примеру, составляет 2 трлн градусов. Температура ядра сверхновой второго типа — два миллиарда. В центре нашего Солнца — 50 млн градусов, железо плавится при температуре 1 800 градусов, а средняя температура Вселенной — всего на 0,7 градуса выше абсолютного нуля.

Смоделированное столкновение двух ионов золота

В рамках эксперимента производилось столкновение ионов золота в ускорителе RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider – Релятивистский коллайдер тяжелых ионов). Температура держалась несколько миллисекунд, но за это время было получено столько данных, что на их анализ придется потратить не один год. В конечном итоге физики надеются еще сильнее приблизиться к пониманию того, как и почему из слипшейся первозданной массы возникла материя.

Ученые уверены, что им удалось поймать мгновение перед тем, как «суп» из кварков и глюонов конденсировался в адроны. Мгновение перед тем, как было создано неравновесное состояние между материей и антиматерией (в противном случае наша Вселенная была бы наполнена лишь чистой энергией). Известно, что адроны бесцветны, то есть цветные заряды кварков, входящих в их состав, компенсируют друг друга примерно так же, как компенсируют друг друга заряды электронов и протонов в нейтральном атоме. При сверхвысоких энергиях отдельные адроны перестают быть бесцветными, и образуется кварк-глюонная плазма, которая в целом не имеет цвета, однако считается состоящей из почти свободных кварков и глюонов.

Изначально предполагалось, что такая плазма представляет собой газ, однако в 2005 году по результатам работы RHIC было установлено, что она ведет себя скорее как жидкость, почти лишенная вязкости и текущая без трения. По словам физиков, новые результаты подтверждают данные пятилетней давности.

Считается, что в течение нескольких микросекунд после Большого Взрыва Вселенная состояла из кварк-глюонной плазмы. Таким образом, проводимые исследования позволяют лучше понять процессы, которые происходили на раннем этапе развития космоса.

Об успехах лаборатории ее представитель Стивен Вигдор отчитался на конференции Американского физического общества в Вашингтоне. Его коллега теоретик Дмитрий Харзеев отметил, что другой целью эксперимента была попытка создания устройства, которое может работать не только с потоком электрического заряда, но и с потоком спина, что имеет практическое значение для вычислительной нанотехники.

Ближе к концу года физики, работающие на Большом адронном коллайдере, планируют столкнуть ионы свинца, чтобы получить еще более высокие температуры.