大約140億年前，我們宇宙從熱得多、密度大的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榧眲∨蛎洠@一過(guò)程被科學(xué)家命名為"大爆炸"。哥本哈根大學(xué)研究人員調(diào)查了在宇宙大爆炸第一個(gè)微秒內(nèi)一種特定的等離子體發(fā)生了什么。這種等離子體是有史以來(lái)的第一個(gè)物質(zhì)。他們的發(fā)現(xiàn)為我們今天所知的宇宙演變提供了一塊拼圖。

盡管科學(xué)家知道這種快速膨脹創(chuàng)造了粒子、原子、恒星、星系和我們今天所知的生命，但這一切是如何發(fā)生的細(xì)節(jié)仍然未知。現(xiàn)在，哥本哈根大學(xué)研究人員進(jìn)行的一項(xiàng)新研究提供了這一切是如何開(kāi)始的見(jiàn)解。

哥本哈根大學(xué)科學(xué)家研究了一種叫做夸克-膠子等離子體物質(zhì)，它是在大爆炸第一個(gè)微秒中存在的唯一物質(zhì)。研究結(jié)果告訴我們等離子體在宇宙早期階段是如何演變的。首先，由夸克和膠子組成的等離子體被宇宙熱膨脹所分離。然后，夸克碎片重組為所謂的強(qiáng)子。一個(gè)有三個(gè)夸克的強(qiáng)子組成一個(gè)質(zhì)子，是原子核的一部分，這些核心是構(gòu)成地球、科學(xué)家自己和環(huán)繞科學(xué)家的宇宙構(gòu)件。

夸克-膠子等離子體(QGP)存在于宇宙大爆炸的第一個(gè)0.000001秒，此后由于膨脹，它消失了。但是，通過(guò)使用歐洲核子研究中心的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)，研究人員能夠重新創(chuàng)造歷史上這種第一種物質(zhì)，并追溯其發(fā)生的情況。對(duì)撞機(jī)以幾乎與光速一樣的速度將等離子體中的離子砸在一起，這使科學(xué)家能夠看到QGP是如何從自身的物質(zhì)演變?yōu)樵又泻诵暮蜕臉?gòu)件。

除了使用大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)，研究人員還開(kāi)發(fā)了一種算法，能夠同時(shí)分析更多粒子的集體膨脹。他們研究結(jié)果表明，QGP曾經(jīng)是一種流動(dòng)的液體形式，它通過(guò)隨著時(shí)間推移不斷改變其形狀而區(qū)別于其他物質(zhì)。長(zhǎng)期以來(lái)，研究人員認(rèn)為等離子體是一種氣體形式，但這次分析證實(shí)了它具有像水一樣光滑柔軟的質(zhì)地。等離子體隨著時(shí)間推移改變了自己的形狀，這相當(dāng)令人驚訝，與科學(xué)家所知道的任何其他物質(zhì)和科學(xué)家所預(yù)期都不同。

盡管這可能看起來(lái)是一個(gè)小細(xì)節(jié)，但它使科學(xué)家離解決大爆炸謎題以及宇宙如何在第一個(gè)微秒內(nèi)發(fā)展的問(wèn)題更近了一步。