一项研究显示，宇宙的婴儿时期其实就是一锅稠密浓汤

早期宇宙充满许多谜团，但如今我们至少可以确定它曾经是一锅浓汤。在大爆炸后的瞬间，极端的温度和压力把物质变成了一堆稠密的微小粒子。到底有多稠密？科学家直到现在才弄清楚。

夸克和胶子是组成质子和中子的基本粒子。这些粒子通常结合在一起，但是科学家相信，大爆炸后的极端条件使它们以浓汤的形式分离开来，这一浓汤被称为"夸克-胶子等离子体"。在《物理学快报B》最近刊登的一篇论文中，欧洲核子研究中心的大型强子对撞机底夸克实验项目的科学家和麻省理工学院的物理学家首次观察到并证实了夸克-胶子等离子体确实是一种液体。研究人员告诉麻省理工学院新闻网站说，等离子体内的夸克在快速穿过这种物质时会产生波，"就像鸭子在水中划过的涟漪一样"。

麻省理工学院物理学家、该研究的领头人李延杰说："现在我们发现等离子体的密度极大，足以让夸克慢下来，像液体一样飞溅、翻腾。所以夸克-胶子等离子体就是宇宙的原始浓汤。"

宇宙稠如汤的时代。关于宇宙形成极早期的事情，科学家掌握的确凿证据很少。物理学家提出了许多理论和模型来描述宇宙早期的样子。但是，因为验证这些理论模型难度很大，科学家不敢妄下结论。尽管如此，夸克-胶子等离子体是少有的被科学家一致认同的概念之一。在沸腾温度达数万亿度的原始浓汤冷却后产生了组成宇宙万物的质子和中子。麻省理工学院物理学家克里希纳·拉贾戈帕尔设计的一个模型指出，粒子穿过夸克-胶子等离子体时应该会在等离子体中产生尾流，像液体一样泛起涟漪和飞溅开来。拉贾戈帕尔并没有参与这项新研究。

研究宇宙浓汤。这项新研究用Z玻色子作为标记来追踪夸克在等离子体中的运动，证实了拉贾戈帕尔关于夸克-胶子等离子体的论述。Z玻色子是一种电中性的弱相互作用粒子。研究者假设，由于Z玻色子对等离子体几乎没有影响，所以等离子体中的任何波状运动都是夸克引起的。为了进行实验，该团队使用了欧洲核子研究中心大型强子对撞机的数据。研究人员表示，但是考虑到夸克-胶子等离子体的不稳定性，即便是世界上最强大的粒子加速器也只能让这一稠密"液滴"维持不到千万亿分之一秒。

该团队查阅了130亿次碰撞的数据，结果发现只有2000次碰撞产生了他们要找的Z玻色子。他们接着根据夸克-胶子等离子体液滴的能量水平绘制了其中每次碰撞的数据，结果发现了"流体般的漩涡飞溅状"，也就是拉贾戈帕尔的模型所预测的尾流效应。

理解宇宙的早期。更重要的是，研究人员预期这项新研究的方法将大大提升我们对早期宇宙物质的理解。后续研究将会查明这些尾流的具体大小、速度和范围，从而揭示更多等离子体的特性。

没有参与该研究的西班牙奥维耶多大学物理学家丹尼尔·帕布洛斯告诉麻省理工学院新闻网站说："（这项研究）首次为这一基本现象找到了干净、清晰、确凿的证据。"李延杰补充说："我们首次获得了夸克在移动时确实拖拽等离子体的直接证据。这将让我们可以对这种奇特液体的特性和行为进行史无前例的细致研究。"

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