Uwaga! Materia z początku wszechświata w Wielkim Zderzaczu

W zderzeniach protonów i jąder miedzi zaczął powstawać nowy typ materii, która opiera się na zjawisku splątania kwantowego.

Foto: sxc.hu

Kolizje jonów i protonów powodują powstanie niezliczonej ilości mniejszych cząstek, które naukowcy analizują bardzo dokładnie, aby dowiedzieć się, z czego składały się zderzane cżastkii. Odpryski zderzenia na ogół rozpraszają się w różnych kierunkach, ale czasami składają się w nową "całość”, odlatując od miejsca kolizji w konkretnym porządku. I tak właśnie dzieje się, gdy zderzamy jądra ciężkich metali, np. miedzi, albo podczas kolizji proton-proton. Teraz okazało się, że rezultat jest podobny przy zderzeniu mieszanym: proton-jądro miedzi.
Badacze uważają, że rezultatem takich zderzeń jest plazma kwarkowo-gluonowa, podobna do pierwotnej "zupy", która istniała na początku wszechświata, przez pierwsze milionowe części sekundy.

- Cząstki z jakiegoś powodu lecą w tym samym kierunku, chociaż nie wiemy, w jaki sposób "komunikują się” ze sobą - mówi profesor Gunther Roland z MIT, którego zespół bierze udział w eksperymentach. Zapewne ma to związek z mechaniką kwantową: w próbie 2 milionów zderzeń miedź-proton aż kilka razy powstały pary splątane kwantowo, a zatem poddane "upiornemu działaniu na odległość”.
Zderzenie w LHC polega na nadaniu cząstce większej prędkości, a więc też większej energii, co z kolei oznacza większą masę, a to z kolei - więcej odłamków. Chodzi o to, że w normalnym protonie znajdziemy trzy kwarki, a w rozpędzonym - dodatkowo trochę gluonów, które funkcjonują zarówno jako fale, jak też cząstki. Ich falowość wpływa na to, że mogą zachowywać się w podobny sposób.
Co w tym niezwykłego? Zderzenia, o których mowa, są kontrolne i nie miały zaskakiwać, a jednak to zrobiły, dostarczając danych na temat pierwszych momentów istnienia wszechświata. I właśnie po to zbudowano LHC.

(ew/MIT/popsci)