science >> Wetenschap >  >> Fysica

Onderzoek naar vreemdheid en het oorspronkelijke heelal

Krediet:CC0 Publiek Domein

Natuurkundigen geloven dat in de eerste tien microseconden van het heelal vrije quarks en gluonen de hele ruimtetijd vulden, het vormen van een nieuwe fase van materie genaamd 'quark-gluon plasma' (QGP). Experimenteel en theoretisch werk bij CERN speelde een belangrijke rol bij de ontdekking van deze hete soep van oermaterie, die vandaag de dag wordt nagebootst in op een versneller gebaseerde laboratoriumexperimenten. Om QGP in dergelijke experimenten te ontdekken, de waarneming van exotische 'vreemde' quarks is erg belangrijk. Als QGP is gemaakt, vreemdheid wordt gemakkelijk geproduceerd door botsingen tussen gluonen. In analyse gepubliceerd in EPJ ST , Dr. Johann Rafelski van de Universiteit van Arizona, Verenigde Staten, ook werkzaam bij CERN, laat zien hoe ons begrip van deze karakteristieke vreemdheidsproductiesignatuur is geëvolueerd in de loop van zijn lange carrière.

In de stijl van een 'persoonlijk dagboek, ' Rafelski beoordeelt en vat eerst tientallen jaren werk samen. Het beschrijven van toonaangevende experimentele en theoretische bijdragen, hij vertelt hoe en waarom vreemde quarks zo efficiënt worden geproduceerd in QGP, en hoe dit gedrag is misbruikt voor QGP-ontdekking. Hij onderzoekt ook vreemdheid als een hulpmiddel bij het zoeken en ontdekken van deze oorspronkelijke fase van materie; aanwezig bij onvoorstelbaar hoge temperaturen en drukken. Daarna volgt hij de onderzoekslijn naar de lopende experimentele ultrahoge-energie-experimenten met frontale botsingen tussen zowel zware kernen als lichtere protonen, uitgevoerd bij de Large Hadron Collider (LHC) van CERN.

Ten tweede, Rafelski volgt het verhaal met een becommentarieerde set van zijn eigen ongepubliceerde werk, gericht op baanbrekende theorieën en QGP-ontdekking. Ook neemt hij een selectie op uit de commentaren van referenten die zowel kritiek als lof uiten voor deze onderzoeken; samen met zijn eigen hedendaagse perspectieven. Deze recensie belicht de talrijke successen die theoretici hebben genoten, door tientallen jaren van onvermoeibare inspanning om het oorspronkelijke QGP uit te leggen en te begrijpen. Allemaal hetzelfde, het laat zien dat er nog veel prangende vragen moeten worden beantwoord. Rafelski blijft bijdragen aan het veld door zijn rijke onderzoekservaring en zal ongetwijfeld nieuwe generaties natuurkundigen inspireren om de studie van exotische quarks in het oorspronkelijke heelal voort te zetten.