Международная группа учёных, включающая специалистов из Университета Йювяскюля, совершила значительный прорыв в понимании ранней Вселенной. Они представили усовершенствованные карты протонов, которые позволяют с беспрецедентной точностью моделировать процессы, происходившие в первые мгновения после Большого взрыва, когда формировалась фундаментальная материя.
Моделирование кварк-глюонной плазмы
В основе исследования лежат сложные компьютерные модели, воссоздающие столкновения атомных ядер на релятивистских скоростях, близких к скорости света. При таких экстремальных столкновениях протоны и нейтроны разрушаются, высвобождая свои фундаментальные составляющие — кварки и глюоны. В результате образуется особая форма вещества, известная как кварк-глюонная плазма. Именно в этом состоянии находилась вся материя Вселенной в первые микросекунды её существования, до того как кварки «склеились» в знакомые нам частицы.
Решение ключевой проблемы
Долгое время изучение кварк-глюонной плазмы было сопряжено с серьёзными трудностями. Основная сложность заключалась в необходимости точного знания начальных условий столкновения: геометрии, плотности и распределения сталкивающихся ядер. Без этого учёные не могли отделить истинные свойства плазмы от артефактов, вызванных несовершенством моделей. Новая разработка финских исследователей и их коллег решает эту проблему. Модель рассчитывает, как структура протонов и ядер меняется в зависимости от энергии столкновения, что даёт гораздо более точную стартовую точку для симуляций.
Как отмечает доцент Хейкки Мянтюсаари из Университета Йювяскюля, эта работа проливает свет на поведение ядерной материи в экстремальных условиях, которые невозможно воспроизвести в обычной лаборатории.
Обратите внимание: Вскоре наступит эра автономных боевых машин, которые будут убивать себе подобных.
Повышение точности моделей позволяет не только лучше измерять свойства кварк-глюонной плазмы, но и обеспечивает более тесную связь между теоретическими предсказаниями и экспериментальными данными, полученными на крупнейших ускорителях мира, таких как Большой адронный коллайдер в ЦЕРНе и Релятивистский коллайдер тяжёлых ионов в Брукхейвенской лаборатории.Международное сотрудничество и будущие перспективы
Исследование стало возможным благодаря активной работе Центра передового опыта по физике кварковой материи при Университете Йювяскюля, который фокусируется на изучении сильного взаимодействия — фундаментальной силы, ответственной за «склеивание» кварков внутри протонов и нейтронов. Как подчёркивает Мянтюсаари, в условиях усложнения экспериментов критически важно укреплять международное сотрудничество, объединяя усилия теоретиков и экспериментаторов для общего понимания процессов.
Учёные с большим ожиданием смотрят в будущее, в частности, на запуск нового Электрон-ионного коллайдера в Брукхейвене, запланированный на 2030-е годы. Этот инструмент следующего поколения предоставит ещё более детальные данные о внутренней структуре протонов и ядер, что позволит дополнительно проверить и уточнить существующие модели. Каждое такое уточнение — это шаг к разгадке природы одной из самых загадочных форм вещества во Вселенной и пониманию того, как из первичного «бульона» частиц возникла вся окружающая нас материя.
29.09.2025 135 FacebookXVKontakteOdnoklassnikiTelegram Подпишитесь на нас:Вконтакте / Telegram / Дзен НовостиБольше интересных статей здесь: Новости науки и техники.