科学家在布克海文国家实验室进行的这些实验同时还观察到了碰撞亚原子粒子具有液体的类似表现。科学家利用该原理来模拟宇宙大爆炸据physorg网站2后瞬间状况。
007年11月6日报道,一个简单的桌面实验中粒子流射中靶子后弹射开来,就像是液体射中靶子一样,科学家在模拟宇宙诞生的大量研究实验中也观察到了这一现象。芝加哥大学西德尼.纳吉尔和海恩里奇.贾吉尔在《物理评论快报》杂志10月27日至11月2日版中发表的文章介绍了这一惊人的发现。纳吉尔是芝加哥大学著名的物理学教授。他说,“自然界知道诀窍,它知道如何再三地运用这些诀窍”。纳吉尔和贾吉尔与陈祥、吉尔曼.瓦拉斯和丹尼尔.锡特隆共同撰写了这篇论文。陈祥是芝加哥大学的一名物理学研究生,吉尔曼.瓦拉斯是智利大学物理学研究生,而丹尼尔.锡特隆是芝加哥物理学大学毕业生。
科学家们对平衡现象有了清晰的了解,平衡现象首先是温度或压力所掌控的平衡。但是平衡现象是什么呢,是什么促使平衡远离其平衡状态,就像沙喷射一样。什么是夸克胶子等离子体,这个亚原子粒子混合体在宇宙大爆炸后百万分之几秒内就可能已经存在。
纳吉尔说,“我们真的不知道使用什么概念来描述这一点。我们喜欢粒子材料物理学,因为它使我们可以通过相当简单的实验来探究这一疑问的答案。”
在描述他们的桌面实验时,芝加哥研究小组阐述了一个有关平衡的基础性问题:什么情况下聚集分子,沙粒或其它粒子才会表现得像液体一样,肉眼可见的和亚原子粒子某些时候表现就像液体一样。芝加哥大学实验中采用的粒子都很大,足够科学家在控制条件下对其进行精确追踪,而在亚原子级上这一选择则不适用。
1883年刊登的一篇论文描述的水铃现象激发了芝加哥科学家进行粒子流实验的灵感。该论文描述了水流是如何射中一个窄平圆型目标,而后变成一个薄的空心铃状的。一个粒子材料流会不会也能这样呢?
芝加哥大学研究生陈进行了类似的实验,发现粒子流具有水流一样的表现。他将玻璃和铜球泡通过一个试管吹入一个平面靶中。物理学教授贾吉尔说, “答案就是事实上你可以看到那些空心铃状。特别是,我们发现浓密粒子快速碰撞会产生液态现象,而后在随后的实验中当所有东西都飞离的时候,我们可以观察到形形色色的漂亮包层结构。”
科学家在布克海文国家实验室中使用相对论重离子对撞机进行的夸克胶子等离子体实验中观察到了类似的结构。相对论重离子对撞机中5亿个金原子以接近光的速度相互撞击粉碎。芝加哥大学在进行桌面实验时将一个粒子材料以每小时12英里的速度喷射入一个平面靶内。纳吉尔说,“没有任何实验能够比得上我们的实验和相对论重离子对撞机中所取得的实验结果”。正是鉴于这样的原因,芝加哥大学研究小组在各种条件下进行了这一实验,以确保粒子与空气间的相互作用不会影响实验结果。贾吉尔说,“关键在于高浓度粒子的快速碰撞。”
粒子喷和相对论重离子对撞机实验之间的相似结果令科学家们感到非常吃惊,因为科学家们希望量子物理学能够控制后面的实验结果。量子物理学统治着原子和亚原子世界。古典物理学适用于范围更广的日常生活物体。
不过相对论重离子对撞机科学家以一种古典的方式对他们的研究成果进行阐述。纳吉尔说,“他们看起来就像是一种液体。这是一种古典概念。然后他们将这种液体描述为具有粘性的东西。简而言之就是一种古典概念。这些现象中的一些肉眼就可以看到,量子级回声现象发生在古典级上。”
英文原文链接参见:http://www.physorg.com/news113590164.html
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