神秘宇宙,  科技前瞻

宇宙中最強磁場可能就在地球上!

科學家們在美國能源部布魯克黑文國家實驗室的相對論重離子對撞機(RHIC)進行了一項驚人的實驗,發現了地球上可能存在的超強磁場。這些磁場甚至可能比宇宙中的超強磁星還要強大!

這項研究,發表在《物理評論X》期刊上,顛覆了我們對磁場強度的認知。在這項實驗中,科學家們讓各種重離子的核心相互碰撞,然後觀察由此產生的微小粒子——「夸克」和「膠子」。夸克和膠子是組成原子的基本粒子,它們在極短的時間內在量子風暴中閃現。

夸克和膠子在極短的生命期內在量子風暴中閃爍,他們的互動被暫時存在的膠子粒子所控制。科學家們發現,當這些重離子的核心偏離中心碰撞時,會產生極強的磁場。這種磁場的強度可能達到10^¹⁸高斯,比最強的磁星還要強大10000倍,更是比普通冰箱磁鐵的100高斯,強上1000兆倍!

成功揭示夸克-膠子等離子體的電導率

這張圖片顯示了STAR探測器中高能量正面黃金對黃金碰撞後的粒子軌跡。圖中可以看到繁複交織的粒子軌跡,彷彿繪製了一幅動態的微觀宇宙圖景。(圖/Brookhaven National Laboratory)

雖然這種磁場的持續時間極短,只有幾百兆分之1秒,但它的存在對於理解物質的基本構造具有重大意義。這種短暫但強大的磁場對碰撞中釋放的帶電夸克產生了影響。

除此之外,研究人員也利用了黃金、銠和鋯等重離子進行了多次能量不同的碰撞,並從碰撞後的殘骸中識別出了表明磁場存在的粒子軌跡。通過這樣做,他們可以測量粒子分布的方式,從而提供有關夸克-膠子等離子體電導率的重要細節。這一發現使他們能夠測量夸克-膠子等離子體的電導率分布,這是一個前所未有的科學成就。

通過分析這些碰撞後產生的粒子,科學家們能夠揭示夸克-膠子等離子體的電導率,這是之前從未有人測量過的。這項研究不僅為我們提供了宇宙中最強磁場的新認識,也為物理學的未來研究開闢了新的道路。

更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網 http://www.tomorrowsci.com

首圖來源:Brookhaven National Laboratory cc By4.0

圖片來源:Brookhaven National Laboratory cc By4.0

參考論文:

1.Observation of the Electromagnetic Field Effect via Charge-Dependent Directed Flow in Heavy-Ion Collisions at the Relativistic Heavy Ion ColliderPhysical Review X

延伸閱讀:

1.天文學家在太空中發現了史無前例的磁場