11:22 15 Tháng Mười Hai 2018
Dự án PHOENIX nghiên cứu “món súp” đã được “nấu” vào thời điểm vũ trụ ra đời

Dự án PHOENIX nghiên cứu “món súp” đã được “nấu” vào thời điểm vũ trụ ra đời

Alina Polyanina
Khoa học
URL rút ngắn
0 0 0

Các cuộc nghiên cứu có sử dụng Máy va đập ion tương đối nặng (viết tắt là RHIC) cho thấy rằng, trạng thái ban đầu của vũ trụ là một loại "súp" ở dạng hạt quark-gluon, và toàn bộ vũ trụ chỉ là chất lỏng gần như hoàn hảo.

Dự án hợp tác quốc tế sPHENIX với sự tham gia của Trường Đại học Nghiên cứu Hạt nhân Quốc gia Nga MEPhI đang nghiên cứu các đặc tính của nó. Tại cuộc họp bàn của các cộng tác viên được tổ chức tại Trường MEPhI, người đồng sáng lập dự án sPHENIX, giáo sư vật lý Gunther Roland từ Học viện công nghệ Massachusetts (MIT) cho biết  về những kết quả nghiên cứu và những lợi ích từ dự án này đem lại cho nhân loại.

Vào khoảnh khắc ngay sau vụ nổ lớn Big Bang, toàn bộ vũ trụ chỉ ở dạng Plasma Quark-gluon có nhiệt độ cao, (vũ trụ đã mở rộng với tốc độ nhanh nhất và đạt đến kích thước xấp xỉ bằng kích thước của hệ mặt trời). Có một số giả định rằng, vật chất có thể có trạng thái như vậy ở trung tâm các ngôi sao rất đặc.

Trong hơn 15 năm, các nhà khoa học tham gia dự án sPHENIX nghiên cứu những đặc tính của plasma quark-gluon để xác nhận hoặc bác bỏ những giả định này.

"Chúng tôi thấy rằng, plasma quark-gluon là chất lỏng lý tưởng nhất trong số tất cả các dạng chất lỏng có trong tự nhiên. Nhưng vẫn chưa rõ đặc tính này có liên quan đến những thành phần nào của plasma quark-gluon. Xét theo tên gọi, chúng tôi biết rằng plasma này bao gồm các hạt quark và gluon. Nhưng vẫn chưa rõ hạt gluon tương tác với các quark bằng cách nào và liệu có bất kỳ trạng thái mới nào được hình thành từ các quark và gluon có thể tạo ra đặc tính chất lỏng siêu chảy", — đồng tác giả của dự án sPHENIX Gunter Roland nói với Sputnik.

Do đó, trong khuôn khổ dự án sPHENIX, các nhà khoa học đang nỗ lực xây dựng một "kính hiển vi" rất mạnh để nhìn vào bên trong plasma quark-gluon và nghiên cứu cấu trúc vi mô của nó chi tiết hơn.

"Thuộc tính chất lỏng là tính chất plasma ở khoảng cách dài, hoặc, như thường nói, trong vùng bước sóng dài. Và chúng tôi biết rằng, ở khoảng cách rất ngắn, plasma bao gồm các hạt quark và gluon. Trong quá trình chuyển đổi từ các hạt đến các thuộc tính của plasma quark-gluon ở khoảng cách dài xảy ra những điều gì rất thú vị, vì vậy chúng tôi đang tạo ra một "kính hiển vi" để thấy những gì xảy ra giữa khoảng cách ngắn nhất và dài nhất", — ông Gunther Roland nói.

Theo nhà khoa học, nghiên cứu plasma quark-gluon là một trong những phương hướng quan trọng nhất nhằm xác định các tính chất cơ bản của thế giới tự nhiên. Thuộc tính chất lỏng gần như lý tưởng của plasma quark-gluon có liên quan đến sự tương tác mạnh mẽ giữa các thành phần của nó, mà bản chất của hiện tượng này vẫn chưa được mô tả.

Nhưng plasma cũng thuộc về các vật chất có đặc tính liên kết mạnh mẽ, mà trong các lĩnh vực vật lý khác nhau có rất nhiều ví dụ về điều đó. Một số chỉ tồn tại trong lý thuyết (ví dụ, trong lý thuyết dây), một số có thể được tái tạo trong phòng thí nghiệm (ví dụ, các hệ thống nguyên tử siêu lạnh). Do đó, khi nghiên cứu plasma quark-gluon trong khuôn khổ dự án sPHENIX, các nhà khoa học không chỉ cố gắng trả lời câu hỏi liên quan đến tính chất của sự tương tác mạnh mẽ, vì điều đó có giá trị khoa học lớn, mà còn cố gắng liên kết nghiên cứu này với các lĩnh vực khoa học khác.

Dự án sPHENIX được thành lập để tiếp tục cuộc thử nghiệm PHENIX. Tuy nhiên, các loại thiết bị sẽ được sử dụng trong dự án sPHENIX có rất ít điểm chung với dự án cũ. Các nhà khoa học đang làm việc trong cùng một tòa nhà và đang sử dụng hệ thống cung cấp điện và hệ thống làm mát cũ. Nhưng, các thiết bị khoa học ghi lại va chạm và nắm bắt tất cả các hạt hạ nguyên tử đều là mới, bởi vì để mô tả nguồn gốc của các thuộc tính plasma quark-gluon cần phải có các loại thiết bị khác.

Tham gia dự án mới này có hàng chục quốc gia, hơn 75 viện khoa học và hàng trăm chuyên gia, bao gồm cả các nhà khoa học và kỹ sư Nga.

"Một trong những mục tiêu chính của chuyến thăm Nga đến Trường MEPhI là mở rộng đội ngũ các nhà khoa học. Chúng tôi đã thảo luận chi tiết về sự đóng góp cụ thể của trường đại học Nga vào cuộc thử nghiệm. Đã từ lâu chúng tôi hợp tác hiệu quả với các nhà khoa học Nga có sử dụng một loạt thiết bị dò tìm trong dự án sPHENIX ", — ông Gunther Roland nói.

Theo ông, trường MEPhI sẽ đóng một vai trò quan trọng trong quá trình tạo ra các calorimeter cho dự án sPHENIX — các máy đo và ghi dữ liệu nhiệt độ kiểu mới không tồn tại trước đây. Loại nhiệt kế mới này là một yếu tố quan trọng của dự án sPHENIX.

Từ khóa:
MEPhI
Tiêu chuẩn cộng đồngThảo luận
Bình luận trên FacebookBình luận trên Sputnik