(по материалам The American Institute of Physics Bulletin of Physics News Number
470 February 10, 2000).
Новая форма ядерной материи обнаружена в лаборатории
CERN в Женеве.
На днях были обнародованы результаты семи разных экспериментов, проведенных
в CERN в течение нескольких лет. В экспериментах высокоэнергетичный пучок
ионов свинца (160 ГэВ/нуклон при 208
нуклонах, полная энергия около 33
ТэВ) ударялся о неподвижную мишень из свинца или золота. Энергия
столкновений в системе центра масс, т.е. та энергия, которая
может пойти
на "рождение" новых частиц, составляла около 3,5 ТэВ.
Специалисты CERN считают, что в эпицентре столкновений достигалась "температура"
около 240 МэВ (в таких единицах измерения температура совпадает
с величиной,
характеризующей тепловое движение частиц, 1 эВ примерно соответствует
104
К). Плотность ядерной материи, возникшей в момент столкновения,
была раз
в 20 больше обычных ядерных плотностей. Пока не до конца ясно, чем является
это сверхплотное ядерное состояние: некоторой более плотной упаковкой обычного
ядерного вещества или проявлением кварк-глюонной плазмы.
Глюоны связывают кварки по двое в
мезоны или по трое в барионы. По аналогии
с плазмой, состоящей из ионизированных атомов, давно предсказывалось
существование
кварк-глюонной плазмы: сильно "перемешанных" между собой кварков и глюонов.
Такая ядерная плазма могла существовать на первых микросекундах жизни Вселенной
после Большого Взрыва.
Предсказывалось, что при переходе вещества из адронной фазы
(барионы и мезоны) в фазу кварк-глюонной плазмы должно:
-
возрасти число странных мезонов,
-
уменьшиться число тяжелых пси-мезонов (состоящих из очарованного
и антиочарованного кварков),
-
возрасти число энергетичных фотонов
и лептон-антилептонных пар.
Специалистам CERN удалось получить эти косвенные подтверждения (по крайней мере,
первые два) (CERN press release).
Для прямого наблюдения кварк-глюонной плазмы, необходимо получить плазменное
состояние на время, достаточное для того, чтобы наблюдать и анализировать
струи частиц и фотонов, вылетающих из мишени в процессе эксперимента. Необходимая
для этого энергия (около 40 ТэВ в системе центра масс) будет достигнута
в ближайшие несколько месяцев на ускорителе Relativistic Heavy
Ion Collider
в Brookhaven, где сейчас проходят последние приготовления.