خلق کوچک‌ترین قطره مایع آزمایشگاهی در سرن

در صورتی که تخمین‌ها دقیق باشد، دانشمندان مرکز سرن شاید کوچک‌ترین قطره مایع آزمایشگاهی را خلق کرده باشند.

به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، طی ماه‌های گذشته برخورددهنده عظیم هادرونی (CMS) در حال کوبیدن پروتئین‌های و یون‌های سرب به یکدیگر در یکی از دتکتورهای ذرات این سازمان به نام Compact Muon Solenoid بوده است.

پس از هر برخورد، تعدادی از ذرات تازه تولید‌شده مانند گروهی از ماهی‌ها، با یکدیگر و نه در تمامی جهات، جاری می‌شوند.

این امر در علم یک معماست و "اثر لبه" ( ridge effect) نام دارد.

سال گذشته دانشمندان پروتون‌ها را با یون‌های سنگین‌تر سرب، برخورد دادند و مشاهده کردند که ذرات حاصل با قطره‌ای از پلاسما حمل می‌شدند.

مطالعات بیشتر در ماه‌های اخیر نشان می‌دهد که برخوردهای پروتون-سرب نشان می‌دهد که این ذرات همان رفتار مشابه ناشی از برخورد سرب-سرب را به نمایش می‌گذارند که در آن ذرات باردار با قطره پلاسما جاروب می‌شوند.

برخوردهای انجام‌شده ورقه داغی از پلاسمای کوارک-گلوئون را خلق می‌کنند.

این ورقه "سوپ آغازینی" است که ممکن است درست پس از بیگ‌بنگ وجود داشته است.

نتایج ناشی از آزمایشات جدید برخورد پروتون-سرب در برخورددهنده بزرگ هادرونی نیز حاکی از آن است که این همان اثر لبه است.

در صورتی که تخمین‌ها دقیق باشد، قطره پلاسمای تشکیل شده، کوچک‌ترین قطره مایع شکل‌گرفته در آزمایشگاه خواهد بود.

دانشمندان بر این باورند که یک قطره پلاسمای داغ از مرکز زلزله تصادم با فشار بالا به نواحی با فشار پایین‌تر می‌جهد و ذرات تازه تولید‌شده به صورت افقی حول خط این پرتو ورودی بیرون می‌جهند.

این سیال هنگامی که انبساط می‌یابد، خنک می‌شود، اما قطره کوچک برای جارو کردن ذرات به مدت طولانی به صورت مایع باقی می‌ماند.

جریان دسته‌جمعی ذرات، موجب رخداد اثر لبه در برخوردهای هسته‌های بزرگ‌تر مانند سرب و طلا، نیز می‌شود.

محققان CMS آزمایش کوتاهی (چهار ساعته)، برخوردهای سرب-پروتون را در ماه سپتامبر انجام دادند و با کمال تعجب شواهدی یافتند مبنی برای این که جریان دسته‌جمعی ممکن است در این جا نیز (مانند برخورد سرب-سرب) وجود داشته باشد.

یک آزمایش طولانی‌تر در ژانویه 2013 آغاز شد و چندین هفته ادامه داشت.

پیشتر تصور می‌شد پروتون‌ها برای پشتیبانی پلاسمای کوارک- گلئون بیش از حد کوچکند، اما این مطالعه شواهد بیشتری را برای جریان دسته‌جمعی در برخوردهای پروتون-سرب ارائه می‌دهد.

جزئیات این دستاورد بزرگ علمی در Physics Letters B انتشار یافت.