LHC揭秘宇宙诞生瞬间“第一种物质”

科技日报北京6月2日电 （记者张梦然)据每日科学网站1日消息，欧洲科学家团队利用大型强子对撞机（LHC）揭示了宇宙大爆炸第一个0.000001秒内发生的新细节，即第一个微秒内一种特殊的等离子体发生了什么，这种等离子体不但是宇宙有史以来的“第一种物质”，其相关细节还为我们今天所知的宇宙演变提供了一块重要“拼图”。

在大约140亿年前，宇宙从远比现在更热、更稠密的状态转变为急剧膨胀——科学家将这一过程命名为大爆炸。尽管已经知道这种快速膨胀创造了粒子、原子、恒星、星系以及生命，但这一切是如何发生的，细节依然未知。

此次，丹麦哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所科学家展开的新研究，告诉了我们这一切是如何开始的。他们研究了一种叫做夸克—胶子等离子体（QGP）的物质，它是在大爆炸第一个微秒内存在的唯一物质，可以揭示等离子体在宇宙早期演化的“独特故事”：首先，由夸克和胶子组成的等离子体被宇宙热膨胀所分离；然后，夸克碎片重组为所谓的强子；一个有3个夸克的强子组成一个质子，是原子核的一部分，这些也是构成地球、人们自己和现今所有环绕人们的宇宙“基石”的核心。

夸克—胶子等离子体存在于宇宙大爆炸的第一个0.000001秒，但随后由于膨胀而消失。只有通过欧洲核子研究中心的大型强子对撞机，研究人员能够重现历史上的“第一种物质”，并追溯其发生的事情。

研究人员表示，大型强子对撞机以近乎光速将等离子体中的离子撞在一起，使科学家能够看到夸克—胶子等离子体是如何从原来的物质状态，演变为原子的核心和生命的基石。

团队还开发出一种算法，可以一次同时分析更多粒子的集体膨胀，这是前所未有的。结果表明，夸克—胶子等离子体曾经是一种流动的液体形式，而长期以来，研究界都认为等离子体是一种气体形式，这次分析证实了它其实具有光滑柔软的质地，这与科学家们的预期以及所知道的任何其他物质都不同。这一结果被认为是一个重大突破，而该成就也使科学家离解决大爆炸谜题更近了一步。