歐洲大型強子對撞機的軌道（資料圖片）

歐洲大型強子對撞機（資料圖片）

質(zhì)子對撞圖

據(jù)美國趣味科學網(wǎng)報道，當?shù)貢r間11月8日，科學家們開始利用位于瑞士和法國邊境的歐洲大型強子對撞機制造小型“宇宙大爆炸”，模擬近140億年前宇宙形成的瞬間過程。

這是該機器第一次使用鉛離子進行對撞，以往實驗均使用質(zhì)子。鉛離子和質(zhì)子統(tǒng)稱“強子”，但前者比后者更大、更重。8日開始的實驗取名為“愛麗絲”（ALICE），是“大強子對撞實驗”（A Large Ion Collider Experiment）的英文縮寫。實驗項目吸引了來自全球30個國家100多個科研機構(gòu)的上千名物理學家、化學家和工程師的參與，第一階段任務(wù)將于今年12月完成。

在這臺“巨無霸”機器全長約27公里的環(huán)形軌道內(nèi)部，兩束鉛離子的亞原子粒子束朝著相反的方向前進，它們每運行一圈，就會獲得更多的能量，速度也隨之增加。對撞之際，這些粒子“狂飆”的速度可以達到光速的99.99%，從而使它們在對撞瞬間產(chǎn)生的高溫相當于太陽核心溫度的100萬倍，即10萬億度。據(jù)信這個溫度就是137億年前宇宙大爆炸剛剛發(fā)生后百萬分之幾秒內(nèi)的溫度，之后宇宙中就再也沒有出現(xiàn)過如此高溫。

在這一溫度下，連構(gòu)成原子核的質(zhì)子和中子也被融化了，產(chǎn)生“夸克—膠子等離子體”（Quark-Gluon Plasma）。現(xiàn)有物理學理論認為，宇宙誕生后的百萬分之幾秒內(nèi)，宇宙中曾存在過一種被稱為“夸克—膠子等離子體”的物質(zhì)。在這個物質(zhì)中，夸克和膠子（兩種理論上假設(shè)的無質(zhì)量粒子）等基本粒子以自由狀態(tài)存在。它們隨宇宙的冷卻結(jié)合形成質(zhì)子和中子等亞原子粒子，亞原子粒子形成原子，而原子最終形成今天的宇宙萬物?？茖W家們希望通過“迷你宇宙大爆炸”實驗，解開宇宙形成之謎。

宇宙大爆炸學說是目前影響力最廣的宇宙起源學說，產(chǎn)生于上個世紀20年代，目前已有多項科研發(fā)現(xiàn)可資證實，比如譜線紅移等。但宇宙是否起源于大爆炸，仍然缺乏足夠多的令人信服的證據(jù)。

（張品秋 編輯：劉純萍）