Az ősrobbanás laboratóriumban: mini-univerzumok a Brookhaven-i gyorsítóban

Mócsy Ágnes fizikus arról ír, hogyan teremtik újra az univerzum első pillanatait a RHIC részecskegyorsítóban, ahol kvark-gluon plazma keletkezik.

A fizikus szerző, Mócsy Ágnes esszéje arról szól, hogyan próbálják a tudósok laboratóriumi körülmények között újrateremteni az ősrobbanás (a Nagy Bumm) utáni első pillanatok állapotát. A helyszín a New York állambeli Brookhaven National Laboratory, ahol a RHIC (Relativisztikus Nehézion-ütköztető) működik – egy nagy teljesítményű részecskegyorsító, amelyben atommagokat ütköztetnek egymással. A szerző maga is tanúja volt ezeknek a „mini-ősrobbanásoknak”, amelyek adatait a kutatók a világ tudományos intézményeihez juttatják el elemzésre. Mint hangsúlyozza: ez tudomány, nem tudományos-fantasztikum.

A jelenlegi ismeretek szerint az univerzum 13,82 milliárd éves. A robbanás után 380 ezer évvel vált átlátszóvá a világegyetem, majd nagyjából 400 millió év múlva születtek meg az elsõ csillagok. A keletkezés pillanatában a máig látható anyag egésze egy futballpályánál is kisebb térbe sûrûsödött össze. Az észlelt gyorsuló tágulást a 2011-es fizikai Nobel-díj ismerte el. A régmúltból fennmaradt „visszhang”, a 380 ezer éves kozmikus háttérsugárzás 1965-ös felfedezését 1978-ban szintén Nobel-díjjal jutalmazták; ez erõsíti meg az õsrobbanás elméletét.

A gyorsítóban a szokásos anyag – atomok, atommagok, végül a legkisebb építõkövek, a kvarkok – szétesik. A rendkívüli hõmérsékleten az anyag új halmazállapotba, kvark-gluon plazmává alakul: ez az a „õsleves”, amely az õsrobbanás után a másodperc törtrészével létezett. A RHIC-ben elért négybillió (4×1015) Celsius-fok a Guinness-rekordok közt is szerepel mint a legösszetörtébb mesterséges hõmérséklet; ez az állapot mindössze a másodperc elönyészlõ törtrészéig tart fenn.

A kísérletek meglepõ eredményt hoztak: a kvark-gluon plazma nem gázként, hanem szinte tökéletes folyadékként viselkedik, amely csaknem ellenállás nélkül áramlik. Egy másik felismerés az aszimptotikus szabadság: a kvarkokat összetartó erõs kölcsönhatás nagyon kis távolságon – egy proton belsõ méreténél is kisebb léptékben – meggyengül, mintha „kikapcsolnának”. A nehezebb kémiai elemek nem az õsrobbanáskor, hanem késõbb, a csillagok belsejében keletkeztek: az elsõ csillagnemzedék hozta létre õket, a késõbbiek pedig magába építették a korábbi csillagok maradékait. Az írás végül a világ megértéséért folyó nemzetközi tudományos együttmûködés jelentõségét emeli ki.

(Forrás: Művelődés)

Avatar photo
Kulturtér