สสารที่เกิดขึ้นชนิดแรกในจักรวาล มีสถานะเป็น “ของเหลวสมบูรณ์แบบ”

สสารที่เกิดขึ้นชนิดแรกในจักรวาล มีสถานะเป็น “ของเหลวสมบูรณ์แบบ”
ข่าวสด
4 มิถุนายน 2564 ( 22:37 )
15
สสารที่เกิดขึ้นชนิดแรกในจักรวาล มีสถานะเป็น “ของเหลวสมบูรณ์แบบ”

 

ผลงานล่าสุดจากหน่วยทดลอง ALICE ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเครื่องชนอนุภาคแอลเอชซี (LHC) สามารถจำลองสภาวะหลังเหตุการณ์บิ๊กแบงในขณะที่จักรวาลเพิ่งถือกำเนิดขึ้นเพียงเสี้ยววินาทีได้สำเร็จ โดยพบว่าสสารชนิดแรกที่ปรากฏขึ้นในชั่วขณะสำคัญดังกล่าว มีสถานะเป็นของเหลวสมบูรณ์แบบ (perfect liquid)

 

 

มีการทดลองเร่งอนุภาคของตะกั่วให้มีความเร็วสูงขึ้นถึงระดับ 99.9999991 % ของความเร็วแสง จากนั้นได้ทดสอบชนอนุภาคดังกล่าว เพื่อสร้างสภาวะหลังบิ๊กแบงที่สรรพสิ่งตกอยู่ในสภาวะคล้ายกับซุปร้อนของกระแสพลังงาน ก่อนจะเกิดการขยายตัวอย่างรวดเร็วและเย็นตัวลง จนสสารชนิดแรกสามารถก่อกำเนิดขึ้นได้

 

 

สสารที่เกิดขึ้นก่อนและคงอยู่เพียงเสี้ยววินาทีหลังบิ๊กแบง ได้แก่พลาสมาของควาร์ก - กลูออน (Quark - Gluon Plasma หรือ QGP) สสารชนิดนี้ประกอบไปด้วยควาร์กซึ่งเป็นอนุภาคมูลฐานที่เกิดขึ้นเป็นชนิดแรก กับอนุภาคกลูออนที่นำพาแรงนิวเคลียร์อย่างเข้ม ซึ่งช่วยให้ควาร์กเกาะตัวกันเป็นกลุ่มก้อน

 

 

NASA
ภาพซ้อนของใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือก ซึ่งได้จากการประมวลผลข้อมูลรังสีเอกซ์ (สีม่วง, ส้ม, เขียว) และคลื่นวิทยุ (สีเทาและฟ้า) เข้าด้วยกัน

 

ผลวิเคราะห์ข้อมูลหลังการชนอนุภาคพบว่า QGP ที่เกิดขึ้น มีสถานะเป็นของเหลวสมบูรณ์แบบ ซึ่งหมายความว่ามันเป็นของเหลวที่แทบจะไม่มีความหนืด (viscosity) สามารถไหลไปได้อย่างอิสระโดยไร้แรงต้านทานในตัวเอง

 

 

QGP ยังมีการเคลื่อนไหวเปลี่ยนแปลงสถานะในช่วงเวลาสั้น ๆ ในแบบที่ไม่เหมือนกับสสารใดทั้งสิ้น โดยความเปลี่ยนแปลงนี้เกิดขึ้นในชั่วพริบตา ระหว่างที่มันก่อกำเนิดและเย็นตัวลงจนควบแน่นกลายเป็นอนุภาคเฮดรอน (Hadron)

 

 

รายงานวิจัยที่ตีพิมพ์เผยแพร่ในวารสาร Physics Letters B ฉบับเดือนพฤษภาคมระบุว่า การทดลองชนอนุภาคในครั้งนี้เปิดโอกาสให้นักฟิสิกส์ศึกษาถึงคุณสมบัติแบบของเหลวของ QGP ได้เป็นครั้งแรก อันเป็นก้าวสำคัญในการทำความเข้าใจถึงความเป็นมาและวิวัฒนาการของเอกภพ

 

ข่าวที่เกี่ยวข้อง