สสารที่เกิดขึ้นชนิดแรกในจักรวาล มีสถานะเป็น “ของเหลวสมบูรณ์แบบ”

ผลงานล่าสุดจากหน่วยทดลอง ALICE ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเครื่องชนอนุภาคแอลเอชซี (LHC) สามารถจำลองสภาวะหลังเหตุการณ์บิ๊กแบงในขณะที่จักรวาลเพิ่งถือกำเนิดขึ้นเพียงเสี้ยววินาทีได้สำเร็จ โดยพบว่าสสารชนิดแรกที่ปรากฏขึ้นในชั่วขณะสำคัญดังกล่าว มีสถานะเป็นของเหลวสมบูรณ์แบบ (perfect liquid)

มีการทดลองเร่งอนุภาคของตะกั่วให้มีความเร็วสูงขึ้นถึงระดับ 99.9999991 % ของความเร็วแสง จากนั้นได้ทดสอบชนอนุภาคดังกล่าว เพื่อสร้างสภาวะหลังบิ๊กแบงที่สรรพสิ่งตกอยู่ในสภาวะคล้ายกับซุปร้อนของกระแสพลังงาน ก่อนจะเกิดการขยายตัวอย่างรวดเร็วและเย็นตัวลง จนสสารชนิดแรกสามารถก่อกำเนิดขึ้นได้

สสารที่เกิดขึ้นก่อนและคงอยู่เพียงเสี้ยววินาทีหลังบิ๊กแบง ได้แก่พลาสมาของควาร์ก - กลูออน (Quark - Gluon Plasma หรือ QGP) สสารชนิดนี้ประกอบไปด้วยควาร์กซึ่งเป็นอนุภาคมูลฐานที่เกิดขึ้นเป็นชนิดแรก กับอนุภาคกลูออนที่นำพาแรงนิวเคลียร์อย่างเข้ม ซึ่งช่วยให้ควาร์กเกาะตัวกันเป็นกลุ่มก้อน

NASA
ภาพซ้อนของใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือก ซึ่งได้จากการประมวลผลข้อมูลรังสีเอกซ์ (สีม่วง, ส้ม, เขียว) และคลื่นวิทยุ (สีเทาและฟ้า) เข้าด้วยกัน

• เปิดตัว "แผนที่จักรวาล 3 มิติ" ฉบับครอบคลุมห้วงอวกาศกว้างไกลมากที่สุด
• นักฟิสิกส์ได้ “ค่าคงที่ฮับเบิล” ใหม่ ชี้เอกภพยังขยายตัวเร็วเพิ่มขึ้นอีก

ผลวิเคราะห์ข้อมูลหลังการชนอนุภาคพบว่า QGP ที่เกิดขึ้น มีสถานะเป็นของเหลวสมบูรณ์แบบ ซึ่งหมายความว่ามันเป็นของเหลวที่แทบจะไม่มีความหนืด (viscosity) สามารถไหลไปได้อย่างอิสระโดยไร้แรงต้านทานในตัวเอง

QGP ยังมีการเคลื่อนไหวเปลี่ยนแปลงสถานะในช่วงเวลาสั้น ๆ ในแบบที่ไม่เหมือนกับสสารใดทั้งสิ้น โดยความเปลี่ยนแปลงนี้เกิดขึ้นในชั่วพริบตา ระหว่างที่มันก่อกำเนิดและเย็นตัวลงจนควบแน่นกลายเป็นอนุภาคเฮดรอน (Hadron)

รายงานวิจัยที่ตีพิมพ์เผยแพร่ในวารสาร Physics Letters B ฉบับเดือนพฤษภาคมระบุว่า การทดลองชนอนุภาคในครั้งนี้เปิดโอกาสให้นักฟิสิกส์ศึกษาถึงคุณสมบัติแบบของเหลวของ QGP ได้เป็นครั้งแรก อันเป็นก้าวสำคัญในการทำความเข้าใจถึงความเป็นมาและวิวัฒนาการของเอกภพ

++++++

ข่าว BBCไทย ที่เผยแพร่ในเว็บไซต์ ข่าวสด เป็นความร่วมมือของสององค์กรข่าว