Foto detektor ALICE di CERN. Foto milik CERN.
Membanting hampir tidak ada yang bersama-sama membuat para ilmuwan semakin dekat untuk memahami keadaan aneh materi yang ada hanya beberapa milidetik setelah penciptaan Alam Semesta dalam Big Bang. Ini menurut fisikawan dari CERN dan Brookhaven National Laboratory, yang mempresentasikan temuan terbaru mereka di konferensi Quark Matter 2012 di Washington, DC.
Dengan menghancurkan ion timbal bersama dalam percobaan ion berat ALICE CERN yang kurang dikenal, fisikawan mengatakan Senin bahwa mereka menciptakan suhu buatan manusia terpanas. Dalam sekejap, para ilmuwan CERN menciptakan kembali plasma quark-gluon - pada suhu 38 persen lebih panas dari rekor sebelumnya 4-triliun derajat plasma. Plasma ini adalah sup subatomik dan keadaan materi yang sangat unik yang diperkirakan telah ada pada saat-saat paling awal setelah Big Bang. Eksperimen sebelumnya telah menunjukkan bahwa varietas plasma tertentu ini berperilaku seperti cairan sempurna tanpa gesekan. Temuan ini berarti bahwa fisikawan sedang mempelajari materi terpadat dan terpanas yang pernah dibuat di laboratorium; 100.000 kali lebih panas dari bagian dalam Matahari kita dan lebih padat dari bintang neutron.
Para ilmuwan CERN baru saja mengumumkan pengumuman Juli mereka tentang penemuan bos Higgs yang sulit dipahami.
“Bidang fisika ion berat sangat penting untuk menyelidiki sifat-sifat materi di alam semesta purba, salah satu pertanyaan kunci fisika fundamental yang dirancang untuk ditangani oleh LHC dan eksperimennya. Ini menggambarkan bagaimana di samping penyelidikan boson Higgs-seperti yang baru ditemukan, fisikawan di LHC sedang mempelajari banyak fenomena penting lainnya baik dalam proton-proton dan benturan timbal-timah, ”kata Direktur Jenderal CERN, Rolf Heuer.
Menurut siaran pers, temuan ini membantu para ilmuwan memahami "evolusi kepadatan tinggi, materi yang saling berinteraksi baik dalam ruang maupun waktu."
Sementara itu, para ilmuwan di Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) dari Brookhaven, mengatakan mereka telah melihat sekilas pertama dari batas yang mungkin memisahkan materi biasa, yang terdiri dari proton dan neutron, dari plasma purba quark dan gluon panas purba di Semesta awal. Sama seperti air ada dalam fase yang berbeda, padat, cair atau uap, tergantung pada suhu dan tekanan, fisikawan RHIC mengurai batas di mana materi biasa mulai terbentuk dari plasma quark gluon dengan menghancurkan ion emas bersama. Para ilmuwan masih belum yakin di mana harus menggambar garis batas, tetapi RHIC memberikan petunjuk pertama.
Nukleus dari atom-atom biasa hari ini dan plasma quark-gluon primordial, atau QGP, mewakili dua fase materi yang berbeda dan berinteraksi pada kekuatan Alam yang paling dasar. Interaksi ini dijelaskan dalam teori yang dikenal sebagai quantum chromodynamics, atau QCD. Temuan dari STAR dan PHENIX RHIC menunjukkan bahwa sifat cair yang sempurna dari plasma quark gluon mendominasi pada energi di atas 39 miliar elektron volt (GeV). Ketika energi menghilang, interaksi antara quark dan proton dan neutron dari materi biasa mulai muncul. Mengukur energi ini memberi para ilmuwan rambu-rambu yang menunjuk pada pendekatan batas antara materi biasa dan QGP.
"Titik akhir kritis, jika ada, terjadi pada nilai unik suhu dan kepadatan di luar QGP dan materi biasa dapat hidup berdampingan," kata Steven Vigdor, Direktur Laboratorium Associate untuk Fisika Nuklir dan Partikel Brookhaven, yang memimpin program penelitian RHIC . "Ini analog dengan titik kritis di mana air cair dan uap air dapat hidup berdampingan dalam kesetimbangan termal," katanya.
Sementara akselerator partikel Brookhaven tidak dapat menyamai kondisi suhu pengaturan rekor CERN, para ilmuwan di lab Departemen Energi AS mengatakan mesin memetakan "sweet spot" dalam transisi fase ini.
Keterangan gambar: Diagram fase nuklir: RHIC berada dalam "sweet spot" energi untuk mengeksplorasi transisi antara materi biasa yang terbuat dari hadron dan materi alam semesta awal yang dikenal sebagai plasma quark-gluon. Atas perkenan dari Laboratorium Nasional Brookhaven, Departemen Energi A.S.
John Williams adalah penulis sains dan pemilik TerraZoom, toko pengembangan web berbasis di Colorado yang mengkhususkan diri dalam pemetaan web dan pembesaran gambar online. Dia juga menulis blog pemenang penghargaan, StarryCritters, sebuah situs interaktif yang didedikasikan untuk melihat gambar-gambar dari Great Observatories NASA dan sumber-sumber lain dengan cara yang berbeda. Mantan editor kontributor untuk Final Frontier, karyanya telah muncul di Blog Planetary Society, Air & Space Smithsonian, Astronomi, Bumi, Jurnal Pengembang MX, The Kansas City Star dan banyak surat kabar dan majalah lainnya.
