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這種物質比太陽熱幾十萬倍,但它卻被科學家稱為「最完美的液體」

很久以前,在物質存在之前,宇宙是一個超熱的,超密度的物質,在被稱為宇宙大爆炸的事件中猛烈膨脹。一百萬分之一秒後,質量變成了密度很高的等離子體,熱到質子和中子甚至還不能形成。我們對等離子體的作用了解得越多,我們對早期宇宙的了解就越多,這就是為什麼科學家們一直努力在巨型粒子加速器中製造等離子體的原因。他們所了解到的情況是超乎尋常的。

組成宇宙早期物質的基本粒子是夸克(組成質子的微粒,而質子又是原子的微粒)和膠子(膠子將這些夸克聯接在一起)。他們共同組成了夸克膠子等離子體,一種比太陽熱幾十萬倍的物質,物理學家把它描述為「近乎完美」的流體。

2005年,科學家終於有條件在實驗室中將其製造出來:他們將金元素的原子核以接近光速的速度傾斜著穿過一個2.4英里(3.9公里)的圓環,直到它們相互碰撞。在這些碰撞中,原子核加熱並分裂成基本粒子,形成夸克膠子等離子體。

等離子體通常被描述為電離氣體,但是令人驚訝的是:它的行為就像液體。不只是液體,它幾乎是無摩擦的。作為比較,它就像蜂蜜一樣的液體。蜂蜜有很高的粘度,這意味著它不容易流動,而且它的不同部分是按照自己的方向移動的。相比之下,水的粘度很低。把瓶子翻過來,水就很容易流出來,而且大部分都是朝同一個方向流。夸克膠子等離子體具有接近零的粘度。它的粒子採取協調的路徑,以一種在任何其他物質中從未見過的輕鬆方式移動。

2017年,物理學家發現了這種奇異物質的另一個令人驚奇的地方。它不僅是有史以來黏性最小的流體,而且還具有最高的渦量。俄亥俄州立大學物理學家邁克爾?麗莎說:「夸克膠子等離子體的粘度破壞了它的自旋,如果我們想讓它旋轉,它就會繼續旋轉。」這種旋轉速度比超級龍捲風的核心、木星大紅點的攪動以及超流氦的旋轉速度還要快,超流氦的旋轉速度是有記錄以來最快的。物理學家還沒有研究過這種奇怪的物質,而且他們相信它還有更多的秘密。


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