Американські науковці запустили революційний експеримент з моделювання Великого вибуху

Американські науковці запускають один із найамбітніших експериментів у сучасній фізиці — оновлений колайдер, здатний відтворювати умови перших мікросекунд після Великого вибуху. У Національній лабораторії Брукгейвен розпочинає роботу модернізований Rel­a­tivis­tic Heavy Ion Col­lid­er (RHIC), призначений для створення та вивчення форми матерії, що існувала мільярди років тому й стала основою для формування галактик, зірок і планет.

Центральним об’єктом досліджень є кварк-глюонна плазма — надщільний і надгарячий стан речовини, де елементарні частинки перебувають не в складі протонів чи нейтронів, а вільно рухаються в потоці. Наукові розрахунки показують, що саме в такому стані перебувала матерія у Всесвіті протягом кількох мікросекунд після Великого вибуху, доки не розпочався процес конденсації в знайомі нам частинки.

Для відтворення первинного стану матерії фізики прискорюють важкі іони золота до швидкостей, близьких до швидкості світла, та зіштовхують їх між собою. Температура в точці зіткнення сягає трильйонів градусів — це у сотні тисяч разів перевищує температуру в ядрі Сонця. Такі екстремальні умови дозволяють елементарним частинкам на короткий час відновити стан, характерний для народження космосу.

Дослідники очікують, що експерименти допоможуть відстежити механізми формування стабільної матерії з елементарних частинок та зрозуміти фундаментальні закони, що керували розвитком раннього Всесвіту. Отримані дані також можуть виявити нову фізику за межами Стандартної моделі та поглибити розуміння сильної взаємодії — фундаментальної сили, що утримує кварки у складі протонів і нейтронів.

Запуск нової програми RHIC стає ключовим етапом світових наукових досліджень поряд із роботою Великого адронного колайдера в ЦЕРН. Якщо фізикам вдасться максимально точно відтворити умови перших мікросекунд після Великого вибуху, людство може отримати унікальне розуміння процесів перетворення енергії в матерію та подальшого виникнення життя у Всесвіті.