Smashing Gold! Big Bang'S 'Particle Soup' Wordt Aangemaakt In Lab

{h1}

Een nieuwe atom-smasher zal een quark-gluon-plasma creëren dat de soep kan nabootsen die kort na de oerknal aanwezig is.

Noot van de redacteur: dit artikel is bijgewerkt om 16:00 uur. E.T.

Een nieuw experiment dat goudkernen vernietigt met bijna lichtsnelheid, zou de deeltjessoep kunnen nabootsen die een moment na de oerknal werd gecreëerd.

Het experiment, dat wordt uitgevoerd in het Brookhaven National Laboratory van het Amerikaanse ministerie van energie in New York, is net begonnen met het verpompen van vloeibaar helium in 1740 supergeleidende magneten om ze tot bijna nul te koelen (minus 273 graden Celsius of min 459 graden Fahrenheit). Op dat moment kunnen de magneten voor onbepaalde tijd draaien zonder energie te verliezen.

Het team stuurt dan stralen van goudionen - goudatomen ontdaan van hun elektronen en positief geladen - in elkaar bij bijna de snelheid van het licht, en schroeiend temperaturen van 7,2 biljoen graden Fahrenheit (4 biljoen graden Celsius). Dat is 250.000 keer heter dan de vurige kern van de zon.

Deze gloeiend hete omstandigheden "smelten" de protonen en neutronen van de goudatomen en creëren plasma van hun samenstellende quarks en gluonen, de massieve lijm die quarks bij elkaar houdt, die de oersoep nabootsen van deeltjes die net na de oerknal worden gevonden. Door het plasma te bestuderen hoopt het team te helpen verklaren hoe het vroege universum is geëvolueerd van die staat naar wat het nu is. [Afbeeldingen: Peering Back to the Big Bang & Early Universe]

Meer focus

De experimenten zullen gedurende een periode van 15 weken bij 100 miljard elektronvolt (GeV) per botsende proton of neutron in de 2,4 mijl lange (3,9 kilometer) ondergrondse atoomschasmachine, de Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC), worden uitgevoerd. (De protonen en neutronen in de goudkernen botsen tegen elkaar in RHIC.)

Hoewel wetenschappers sinds 2000 vergelijkbare experimenten hebben uitgevoerd, zal het experiment van 3,5 maanden al deze inspanningen verduisteren, en hetzelfde aantal botsingen veroorzaken als alle vorige experimenten samen, aldus de onderzoekers.

"In termen van fysica, zal deze run net zo goed zijn als alle voorgaande runs gecombineerd," Wolfram Fischer, associate voorzitter voor versnellers in Brookhaven's Collider-Accelerator Department, zei in een verklaring.

Een deel van de reden voor deze verbeterde prestaties is een veel hogere mate van botsingen, die optreedt omdat de stralen van goudionen koeler zijn en strakker gericht dan in eerdere inspanningen. In één focustechniek meten sensoren de willekeurige bewegingen van kleine subatomaire deeltjes en gebruiken vervolgens elektrische velden om die atomen terug in de rij te duwen. Het nieuwe experiment maakt uiteindelijk gebruik van deze techniek, stochastische koeling genaamd, om de bundels in drie dimensies te focussen.

De kleine plekken waar de balken botsen, zijn ook gekrompen dankzij supergeleidende radiofrequentie (RF) holten. Deze holtes creëren elektrische velden die ionen versnellen naar hogere energieën zonder uit te spreiden, en het supergeleidende materiaal stelt hen in staat een grotere spanning te gebruiken, waardoor sterkere velden worden gecreëerd.

"Dit nieuwe RF-systeem biedt nog meer focuskracht dan de conventionele caviteiten die al bij RHIC zijn geïnstalleerd", aldus Fischer.

Zeldzame deeltjes

Het experiment maakt ook gebruik van geüpgrade siliciumdetectoren, vergelijkbaar met de sensoren in een digitale camera, die zeldzame deeltjes beter kunnen detecteren, zoals exotische zware quarks die bekend staan ​​als 'charme' en 'schoonheid'. Hoewel deze deeltjes van korte duur zijn en slechts een haarbreedte afleggen voordat ze vervallen, moeten de nieuwe sensoren ze kunnen detecteren voordat ze verdwijnen door de deeltjes te meten waar ze in veranderen.

De 'siliciumsensoren hebben een ongekende dunheid - slechts 50 micron, ongeveer de helft van de dikte van een mensenhaar', zei Brookhaven-natuurkundige Jamie Dunlop in een verklaring. "Hun dunheid en hoge resolutie laten onderzoeken toe hoe deeltjes gemaakt van zware quarks uit het quark-gluon-plasma van RHIC stromen."

Noot van de redacteur: dit artikel is gecorrigeerd om aan te geven dat het Brookhaven National Laboratory zich in New York en niet in Illinois bevindt.

Volg Tia Ghose op tjilpen en Google+. Volgen WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook & Google+. Oorspronkelijk artikel op WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




Onderzoek


Cute Alert! Monkey Baby Boom Hits Scottish Zoo
Cute Alert! Monkey Baby Boom Hits Scottish Zoo

Waarom Zijn Sommige Dieren Moeilijker Te Klonen Dan Anderen?
Waarom Zijn Sommige Dieren Moeilijker Te Klonen Dan Anderen?

Science Nieuws


Wilde Ezels Die Naar Uitsterven Zijn Geduwd
Wilde Ezels Die Naar Uitsterven Zijn Geduwd

Mummy Of Forgotten Pharaoh Discovered In Ruined Egypt Tomb
Mummy Of Forgotten Pharaoh Discovered In Ruined Egypt Tomb

Oude Ziektes Van De Ziekte Van Lyme Gevonden In 15-Miljoen Jaar Oude Teekfossielen
Oude Ziektes Van De Ziekte Van Lyme Gevonden In 15-Miljoen Jaar Oude Teekfossielen

Wat Is Het Verschil Tussen Tylenol En Aspirine?
Wat Is Het Verschil Tussen Tylenol En Aspirine?

Kustbomen Kunnen De Dodelijke Gevolgen Van Tsunami Vernietigen
Kustbomen Kunnen De Dodelijke Gevolgen Van Tsunami Vernietigen


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com