美國(guó)能源部下屬的布魯克黑文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家于正在佛羅里達(dá)州坦帕舉行的美國(guó)物理學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)議上宣布，他們利用相對(duì)論重離子對(duì)撞機(jī)(RHIC)制造出了“夸克膠子等離子體”。這是一種全新的物質(zhì)形態(tài)，曾廣泛存在于宇宙誕生后的百萬(wàn)分之幾秒內(nèi)。 　　現(xiàn)有物理學(xué)理論認(rèn)為，宇宙誕生后的百萬(wàn)分之幾秒內(nèi)，宇宙中曾存在過(guò)一種被稱為“夸克膠子等離子體”的物質(zhì)。在“夸克膠子等離子體”中，夸克和膠子(一種理論上假設(shè)的無(wú)質(zhì)量粒子)等基本粒子以自由狀態(tài)存在。它們隨宇宙的冷卻結(jié)合形成質(zhì)子和中子等亞原子粒子，后者又形成原子核，最終產(chǎn)生原子以及今天的宇宙萬(wàn)物。 　　在宇宙現(xiàn)有物質(zhì)中，夸克等被約束在質(zhì)子和中子內(nèi)，無(wú)法獨(dú)立存在。布魯克黑文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室下屬的高能與核物理實(shí)驗(yàn)室研究人員從2000年6月起，讓金原子核以接近光速的速度相撞，試圖以相撞產(chǎn)生的巨大能量和溫度“融解”質(zhì)子和中子，使夸克以自由形態(tài)釋放出來(lái)。研究人員在實(shí)驗(yàn)室中創(chuàng)造出相當(dāng)于15萬(wàn)倍太陽(yáng)中心溫度的高溫及足以形成夸克膠子等離子體的能量。研究人員原認(rèn)為，在如此高的溫度和能量狀態(tài)下，被釋放出的夸克應(yīng)當(dāng)像氣體一樣“隨意地飛翔”。然而，2000年至2003年三年中的數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明，在相對(duì)論重離子對(duì)撞機(jī)中金原子核相撞產(chǎn)生的物質(zhì)更接近液態(tài)。 　　結(jié)果發(fā)現(xiàn)，相撞產(chǎn)生的原始粒子根據(jù)金原子核相撞產(chǎn)生的不同壓力變化在“集體移動(dòng)”，好像一個(gè)魚(yú)群在游動(dòng)。由于這種運(yùn)動(dòng)方式與液體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)十分相似，研究人員將其稱為“流動(dòng)”。這種運(yùn)動(dòng)接近一種“完美”狀態(tài)，可以用流體動(dòng)力學(xué)方程來(lái)解釋。流體動(dòng)力學(xué)方程適用于理想狀態(tài)下的液體，“完美液體”的黏性極低，并具有能夠隨著內(nèi)部粒子之間的高強(qiáng)度相互作用而迅速達(dá)到熱平衡狀態(tài)的能力。而對(duì)撞機(jī)中產(chǎn)生的物質(zhì)其黏性極低，已經(jīng)達(dá)到量子機(jī)制的極限狀態(tài)，符合“完美液體”的特征。這一成果發(fā)表在《核物理學(xué)A》雜志上。 　　研究人員認(rèn)為，夸克膠子等離子體呈液體狀態(tài)，為研究宇宙在誕生后的最初形態(tài)提供了新的見(jiàn)解，宇宙在誕生后的百萬(wàn)分之幾秒內(nèi)可能就是一種“完美的液態(tài)”。此外，新發(fā)現(xiàn)還可能對(duì)物理學(xué)中的“弦論”產(chǎn)生影響。弦論是以十維空間的概念來(lái)解釋宇宙的性質(zhì)，描述重力在黑洞附近的活動(dòng)情況，并能解釋夸克如何在夸克膠子等離子體中運(yùn)動(dòng)。美國(guó)能源部長(zhǎng)塞繆爾?博德曼表示，布魯克黑文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的這項(xiàng)成果是物理學(xué)界一次具有歷史意義的重大進(jìn)展。