中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)一博士生研究"夸克湯"獲突破

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6月24日從中國科大獲悉，該校2008級(jí)博士研究生羅曉峰與美國、印度科學(xué)家合作，在世界上首次確定了從強(qiáng)子物質(zhì)（即普通物質(zhì)）到夸克膠子等離子體的相變（即狀態(tài)轉(zhuǎn)變）溫度約為175百萬電子伏特，相當(dāng)于2萬億攝氏度。6月24日出版的《科學(xué)》雜志以《量子色動(dòng)力學(xué)相圖的標(biāo)度》為題，發(fā)表了這一研究成果。羅曉峰為論文第二作者，是5位作者中唯一的學(xué)生，負(fù)責(zé)論文中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與統(tǒng)計(jì)分析。

夸克、膠子比質(zhì)子、中子更加微小。羅曉峰說，宇宙初生時(shí)，億萬物質(zhì)是一鍋由自由的夸克和膠子組成的濃稠“湯”，俗稱“夸克湯”，即夸克膠子等離子體。尋找夸克膠子等離子體存在的證據(jù)并研究其基本性質(zhì)，對(duì)研究早期宇宙具有重要意義。

2000年以來，科學(xué)家利用美國布魯克海汶國家實(shí)驗(yàn)室中的相對(duì)論重離子對(duì)撞機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)了一些夸克膠子等離子體形成的證據(jù)，但從強(qiáng)子物質(zhì)到夸克膠子等離子體的相變溫度此前尚不清楚。

羅曉峰所在的研究團(tuán)隊(duì)利用相對(duì)論重離子對(duì)撞機(jī)，將兩束金原子核加速到接近光速，使它們發(fā)生碰撞，形成了高能量密度和高溫的夸克膠子等離子體，冷卻后產(chǎn)生了大量粒子。研究分析采集到的大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，羅曉峰所在的研究團(tuán)隊(duì)從實(shí)驗(yàn)上直接確定了從強(qiáng)子物質(zhì)到夸克膠子等離子體的相變溫度約為175百萬電子伏特。