歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的軌道（資料圖片）

歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（資料圖片）

質(zhì)子對(duì)撞圖

據(jù)美國(guó)趣味科學(xué)網(wǎng)報(bào)道，當(dāng)?shù)貢r(shí)間11月8日，科學(xué)家們開(kāi)始利用位于瑞士和法國(guó)邊境的歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)制造小型“宇宙大爆炸”，模擬近140億年前宇宙形成的瞬間過(guò)程。

這是該機(jī)器第一次使用鉛離子進(jìn)行對(duì)撞，以往實(shí)驗(yàn)均使用質(zhì)子。鉛離子和質(zhì)子統(tǒng)稱“強(qiáng)子”，但前者比后者更大、更重。8日開(kāi)始的實(shí)驗(yàn)取名為“愛(ài)麗絲”（ALICE），是“大強(qiáng)子對(duì)撞實(shí)驗(yàn)”（A Large Ion Collider Experiment）的英文縮寫(xiě)。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目吸引了來(lái)自全球30個(gè)國(guó)家100多個(gè)科研機(jī)構(gòu)的上千名物理學(xué)家、化學(xué)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(tái)“巨無(wú)霸”機(jī)器全長(zhǎng)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(jìn)，它們每運(yùn)行一圈，就會(huì)獲得更多的能量，速度也隨之增加。對(duì)撞之際，這些粒子“狂飆”的速度可以達(dá)到光速的99.99%，從而使它們?cè)趯?duì)撞瞬間產(chǎn)生的高溫相當(dāng)于太陽(yáng)核心溫度的100萬(wàn)倍，即10萬(wàn)億度。據(jù)信這個(gè)溫度就是137億年前宇宙大爆炸剛剛發(fā)生后百萬(wàn)分之幾秒內(nèi)的溫度，之后宇宙中就再也沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)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(xué)理論認(rèn)為，宇宙誕生后的百萬(wàn)分之幾秒內(nèi)，宇宙中曾存在過(guò)一種被稱為“夸克—膠子等離子體”的物質(zhì)。在這個(gè)物質(zhì)中，夸克和膠子（兩種理論上假設(shè)的無(wú)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(wàn)物。科學(xué)家們希望通過(guò)“迷你宇宙大爆炸”實(shí)驗(yàn)，解開(kāi)宇宙形成之謎。

宇宙大爆炸學(xué)說(shuō)是目前影響力最廣的宇宙起源學(xué)說(shuō)，產(chǎn)生于上個(gè)世紀(jì)20年代，目前已有多項(xiàng)科研發(fā)現(xiàn)可資證實(shí)，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）