Quark-gluon 플라즈마는 물처럼 흐릅니다.
런던 대학의 과학자들은 쿼크 글루온 혈장과 수돗물 사이의 놀라운 유사성을 발견했습니다.
새로운 연구에서 과학자들은 쿼크-글루온 플라즈마의 흐름에 대해 밝혔습니다.이 플라즈마에서 원소 입자의 뜨거운 수프는 몇 마이크로 초 후에 형성되었습니다. 대폭발.
유체 흐름은 유체의 점도와 밀도 사이의 비율에 따라 달라집니다. 쿼크-글루온 혈장과 관련하여 점도와 밀도는 물.
과학자들은이 두 종류의 액체에 대한 점도와 밀도의 비율이 동일하다는 것을 발견했습니다. 이것은 우리 지역에 존재하는 것으로 알려진 가장 특이한 물질 상태 중 하나를 의미합니다. 우주 수도꼭지에서 물과 같은 방식으로.
우주는 빅뱅 이후 몇 마이크로 초까지 뜨거운 쿼크-글루온 플라즈마에 있었던 것으로 생각됩니다. 이것은 마이크로 초 단위로 냉각되어 우리 우주 내의 모든 물질에 대한 빌딩 블록을 형성했습니다.
2000 년 이후 과학자들은 대형 입자 충돌기를 사용하여 쿼크-글루온 플라즈마를 실험적으로 재구성 할 수있었습니다.
쿼크와 글루온은 매우 높은 온도에서 모핵으로부터 해방되어 쿼크-글루온 혈장으로 알려진 고밀도의 뜨거운 수프를 형성합니다.
과학자들은 물의 원자와 분자와 뜨거운 쿼크-글루온 플라즈마의 거동에 큰 차이가 있더라도 동점도라고 알려진 점도와 밀도의 비율이 쿼크-글루온 플라즈마와 비슷하다는 것을 발견했습니다. 일반 액체. .
이 비율은 점도에만 의존하므로 유체 흐름에서 중요한 역할을합니다. 여기서 밀도와 점도를 포함하는 Navier-Stokes 방정식이 발생합니다.
놀랍게도, 쿼크-글루온 혈장에 상응하는 것은 액체 점도 만이 아닙니다. 액체의 점도는 온도에 따라 다릅니다. 그러나 한 가지주의해야합니다. 유체의 점도가 거의 보편적 인 최소값 인 매우 특별한 점이 하나 있습니다.
이전 연구에서 과학자들은 액체의 점도가이 한계에서 플랑크 상수 및 핵 질량과 같은 기본 물리적 상수에 의해 모니터링된다는 것을 발견했습니다. 최근 연구에 따르면 물과 같은 정상 유체에 대한이 전역 최소 점도는 쿼크-글루온 혈장에 가까운 것으로 밝혀졌습니다.
지난 논문의 저자이자 Queen Mary University of London의 물리학 교수 인 Kostya Trachenko 교수는 다음과 같이 말했습니다. “우리는 아직이 놀라운 유사성의 기원을 완전히 이해하지 못했지만, 정상 유체와 쿼크-글루온 플라즈마 모두에 대한 전체 최소 점도를 정의하는 기본 물리적 상수와 관련이있을 수 있다고 생각합니다.”
마드리드 자치 대학교의 Matteo Bajioli 교수는 다음과 같이 말했습니다. “이 연구는 매우 이질적인 시스템 간의 정량적 비교를 할 수있는 드물고 다소 흥미로운 예를 제공합니다. 유체는 유체 역학에 의해 설명되므로 물리학 연구의 최전선에서 많은 열린 문제가 발생합니다. 우리의 결과는 번역에서 물리학의 힘을 보여줍니다. 쿼크-글루온 혈장과 같은 외래 유형의 물질에서 액체의 흐름과 같은 복잡한 특성에 대해.
러시아 과학 아카데미의 Vadim Brazkin 교수 그는 말했다그리고 “현재 결과는 쿼크 글루온 플라즈마에 대한 더 나은 이해를 제공 할 수 있다고 생각할 수 있습니다. 그 이유는 액체의 점도가 최소로 우리가 최근에야 이해 한 매우 특별한 액체 역학 시스템에 해당하기 때문입니다. QGP와의 유사성은 입자가이 이상한 시스템에 있음을 나타냅니다. 수돗물과 같은 방식으로 이동합니다. “
저널 참조 :
- Kostya Trachenko et al, 쿼크-글루온 플라즈마의 동점도와 최소 점도에서 액체의 유사점, SciPost Physics (2021). DOI : 10.21468 / SciPostPhys.10.5.118