Ученые приблизились к ответу на один из самых фундаментальных вопросов науки: как в первые мгновения после Большого взрыва возникла материя в ее нынешнем виде —  пишет « Hi-Tech_Mail.ru ».  

Светлана Левченко

Автор новостей

Начало существующей в нынешнем виде Вселенной положил Большой взрыв. Физики выясняют, как вела себя материя в первые мгновения после него
Начало существующей в нынешнем виде Вселенной положил Большой взрыв. Физики выясняют, как вела себя материя в первые мгновения после него
Источник: Freepik

В результате столкновений атомных ядер на околосветовых скоростях протоны и нейтроны разрушаются, высвобождая при этом кварки и глюоны — первоэлементы вещества, из которых построены все частицы нашей Вселенной. Именно в таком виде материя существовала на заре ее истории, когда сразу после Большого взрыва, при огромной температуре образовалась кварк-глюонная плазма.

Изучать это экзотическое состояние вещества крайне сложно. Чтобы открыть его подлинные свойства, недостаточно просто столкнуть ядра на ускорителе. Необходимо предельно точно понимать, как выглядит и распределяется материя еще до столкновения: какая у нее форма, плотность, пространственное расположение составляющих. Иначе полученные данные оказываются размытыми, а интерпретация туманной. Новая модель, разработанная физиками из Университета Йювяскюля (Финляндия) в сотрудничестве с коллегами из других стран, учитывает эти аспекты и тщательно прослеживает, как видоизменяется внутренняя структура протонов и ядер.

Результаты оказались убедительными: улучшенные расчеты намного точнее совпали с экспериментальными наблюдениями, уже полученными на крупных ускорителях — в ЦЕРНе и в Брукхейвенской национальной лаборатории в США. Это означает, что теоретическая картина стала значительно ближе к реальности, а значит, ученые уже сегодня могут с большей уверенностью восстанавливать механизмы рождения кварк-глюонной плазмы. Как подчеркивает доцент Хейкки Мянтюсаари из Йювяскюля, повышенная точность моделей позволяет измерять свойства ядерной материи в экстремальных условиях гораздо увереннее и конкретнее, чем раньше.

Новая модель максимально соответствует экспериментальным результатам, полученных на существующих ускорителях частиц
Новая модель максимально соответствует экспериментальным результатам, полученных на существующих ускорителях частиц
Источник: www.nbcnews.com

Большие надежды специалисты связывают с запуском Электрон-ионного коллайдера, который строится в Брукхейвене и должен начать работу в 2030-е годы. Этот ускоритель даст еще более подробные данные, которые позволят проверить и дополнить модели, созданные финскими и международными исследователями. Важную роль в этом направлении играет Центр передового опыта по физике кварковой материи при Университете Йювяскюля. Его работа сосредоточена на анализе сильного взаимодействия — фундаментальной силы, удерживающей кварки и глюоны вместе внутри протонов и нейтронов.

Сама по себе эта область исследований является примером того, как международное сотрудничество и объединение экспериментальных данных с теоретическими позволяют шаг за шагом приоткрывать тайны, возникшие на заре Космоса. Каждое уточнение модели, каждое совпадение с экспериментом — это еще один шаг к пониманию того, как наша Вселенная из горячего первичного хаоса приобрела существующую сейчас структуру.

Ранее астрономы открыли сверхновую крайне редкого вида.

От qwert.uz