Rychleji než tornádo, rychlejší než obří bouře vířící na Jupiteru - je to nejrychleji vířící vír na světě, který vědci vytvořili v prvotní polévce lepivých částic určených k opětovnému vytvoření Velkého třesku.
Vířící částečková polévka se otáčí rychlostí lámání hlavy - mnohokrát rychleji než nejbližší uchazeči.
Neočekávejte však, že se tato rychle se točící tekutina otáčí kdykoli, protože víry se vyskytují v materiálu zvaném kvark-gluonová plazma, který je tak malý, že podpis tohoto víření lze detekovat pouze částicemi, které produkuje.
"Nemůžeme se podívat na plazmu kvark-gluon; je to na stupnici atomového jádra," řekl Michael Lisa, fyzik na Státní univerzitě v Ohiu, který pracuje na spolupráci Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC), která vytvořila nové výsledky.
Horká polévka
Hned po Velkém třesku pronikl do dětského vesmíru horký prvotní guláš elementárních částic zvaný kvarky a gluony. Tyto elementární částice jsou stavebními kameny známějších částic, jako jsou protony a neutrony. Tato kvark-gluonová plazma má několik jedinečných vlastností. Zaprvé, je to nejžhavější známá tekutina, která sálající 7 bilionů až 10 bilionů stupňů Fahrenheita (3,9 bilionů až 5,6 bilionů stupňů Celsia). Je to také nejhustší kapalina a „téměř dokonalá“ v tom, že nezažívá téměř žádné tření, což znamená, že proudí velmi snadno.
Aby vědci přesně porozuměli tomu, co se stalo v těch okamžicích po Velkém třesku, vědci znovu vytvořili tuto polévku s prapůvodními částicemi v atomové kouřové stanici na RHIC, v Brookhaven National Laboratory v Uptonu v New Yorku. RHIC rozbije jádra zlatých atomů dohromady téměř rychlostí světla a poté pomocí ultrasenzitivních detektorů změří částice, které létají při kolizi.
Vířivá tekutina
V nové studii tým analyzoval vorticitu kvark-gluonové plazmy - v podstatě míra jeho hybnosti hybnosti nebo, v hovorovém vyjádření, jak rychle se točí.
Samozřejmě, že měli jedinečnou překážku: RHIC dokáže vyrobit jen teensy množství materiálu a žije velmi letmo, nebo asi 10 ^ minus 23 sekund. Neexistuje tedy způsob, jak tuto tekutinu „pozorovat“ v tradičním smyslu.
Místo toho vědci hledají podpisy svého víření na základě částic emitovaných z polévky, řekla Lisa Live Science. V průměru by částice uvnitř zvlákňovací tekutiny měly mít rotace, které zhruba odpovídají úhlu hybnosti kapaliny. Měřením toho, jak se částice vycházející z této vířivé polévky odkloní od jejich očekávané cesty, mohl tým vypočítat hrubý odhad vířivosti tekutiny - což zhruba měří místní spřádací pohyb. Zejména částice známé jako lambda baryony mají tendenci se rozkládat pomaleji než jiné částice, jako jsou protony a neutrony, což znamená, že detektory RHIC mohly snáze sledovat své cesty dříve, než zmizely.
Ukázalo se, že vířivost v kvark-gluonové plazmě způsobuje, že vířící pohyb uvnitř tornáda vypadá jako klidný den v parku. Vorticita je nejrychleji zaznamenaná - mnohem rychlejší než Jupiterova Velká červená skvrna, vířící plynová bouře. Je to také rychlejší než předchozí držitel záznamu, superchlazený typ nanočástice helia, vědci informovali 2. srpna v časopise Nature.
Pochopení struktury toku tekutin v plazmě může odhalit vhled do silné jaderné síly, která váže atomy dohromady, uvedli vědci. Několik konkurenčních teorií částic vytváří předpovědi o víření, které by se nakonec mohlo porovnat s těmito experimentálními výsledky. Vědci však stále vědí příliš málo o vířivých vlastnostech plazmy, aby mohli učinit definitivní závěry.
„Je příliš brzy na to, abychom řekli, zda nás učí něco zásadního,“ řekla Lisa.
