中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)一博士生研究"夸克湯"獲突破

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6月24日從中國科大獲悉，該校2008級博士研究生羅曉峰與美國、印度科學(xué)家合作，在世界上首次確定了從強子物質(zhì)（即普通物質(zhì)）到夸克膠子等離子體的相變（即狀態(tài)轉(zhuǎn)變）溫度約為175百萬電子伏特，相當(dāng)于2萬億攝氏度。6月24日出版的《科學(xué)》雜志以《量子色動力學(xué)相圖的標(biāo)度》為題，發(fā)表了這一研究成果。羅曉峰為論文第二作者，是5位作者中唯一的學(xué)生，負責(zé)論文中的實驗數(shù)據(jù)與統(tǒng)計分析。

夸克、膠子比質(zhì)子、中子更加微小。羅曉峰說，宇宙初生時，億萬物質(zhì)是一鍋由自由的夸克和膠子組成的濃稠“湯”，俗稱“夸克湯”，即夸克膠子等離子體。尋找夸克膠子等離子體存在的證據(jù)并研究其基本性質(zhì)，對研究早期宇宙具有重要意義。

2000年以來，科學(xué)家利用美國布魯克海汶國家實驗室中的相對論重離子對撞機進行實驗研究，發(fā)現(xiàn)了一些夸克膠子等離子體形成的證據(jù)，但從強子物質(zhì)到夸克膠子等離子體的相變溫度此前尚不清楚。

羅曉峰所在的研究團隊利用相對論重離子對撞機，將兩束金原子核加速到接近光速，使它們發(fā)生碰撞，形成了高能量密度和高溫的夸克膠子等離子體，冷卻后產(chǎn)生了大量粒子。研究分析采集到的大量實驗數(shù)據(jù)，羅曉峰所在的研究團隊從實驗上直接確定了從強子物質(zhì)到夸克膠子等離子體的相變溫度約為175百萬電子伏特。