Фізики виявили дивовижну схожість між першою матерією і водою

Кварк-глюонна плазма, яка виникла в перші миті після Великого вибуху, і звичайна вода мають спільні властивості, незважаючи на несумісність систем їхньої взаємодії.

Міжнародна група вчених з'ясувала, що кварк-глюонна плазма (QGP), що утворилася в перші миті після Великого вибуху, і звичайна вода мають дивовижну схожість. Про це свідчить нове дослідження, опубліковане в журналі SciPost Physics, повідомляє SciTechDaily.

Як відомо, матерія у Всесвіті складається з атомів, в яких є ядра з обертовими електронами. Ядра складаються з протонів і нейтронів, разом відомих як нуклони, а вони, в свою чергу, складаються з кварків, що взаємодіють через глюони.

При дуже високих температурах - приблизно в мільйон разів гарячіших, ніж центр Сонця, - кварки і глюони вириваються зі своїх батьківських нуклонів і утворюють щільний гарячий "суп", відомий як кварк-глюонна плазма.

Після Великого вибуху ранній Всесвіт було заповнено неймовірно гарячою кварк-глюонною плазмою. Недавні дослідження підтвердили, що через мікросекунду вона охолола, щоб сформувати будівельні блоки всієї матерії.

З початку 2000-х років вчені змогли експериментально відтворити кварк-глюонну плазму за допомогою колайдерів великих часток, що дозволило по-новому поглянути на цей незвичайний стан матерії.

Раніше вчені вважали, що звичайні речовини, з якими ми зіштовхуємося щодня, дуже відрізняються за властивостями від кварк-глюонної плазми, виявленої на початку існування Всесвіту.

Наприклад, такі рідини, як вода, регулюються поведінкою атомів і молекул, які набагато більші, ніж частки в кварк-глюонній плазмі, і утримуються разом слабшими силами. А в'язкість і щільність QGP приблизно в 16 разів вища, ніж у рідині.

Однак недавнє дослідження показало, що, незважаючи на відмінності, співвідношення в'язкості і щільності, відоме як кінематична в'язкість, у кварк-глюонної плазми і звичайних рідин дуже близьке.

Це означає, що дві рідини будуть текти однаково, навіть якщо вони мають дуже різну в'язкість і щільність.

"Ми ще не до кінця розуміємо походження цієї разючої подібності, але думаємо, що воно може бути пов'язане з фундаментальними фізичними константами, які встановлюють універсальну нижню межу в'язкості як для звичайних рідин, так і для кварк-глюонної плазми", - зазначив один з авторів статті, професор фізики Лондонського університету Королеви Марії Костя Траченко.

Унікальність дослідження полягає в тому, що вчені змогли провести кількісні порівняння між надзвичайно розрізненими системами. Його результат показує здатність фізики переводити загальні принципи в конкретні описи складних властивостей, таких як протікання рідини в екзотичних типах матерії.

Розуміння QGP і її течії зараз перебуває на передньому плані фізики високих енергій.

Нове відкриття поставило під сумнів всі знання про Всесвіт