科技日?qǐng)?bào)濟(jì)南8月3日電 （記者王延斌 通訊員車(chē)慧卿）宇宙在最初誕生的百萬(wàn)分之幾秒內(nèi)以“夸克膠子等離子體”的形式存在，這種類(lèi)似“電漿”的狀態(tài)被認(rèn)為是固體、液體、氣體之后的第四種物質(zhì)形態(tài)。近日，我國(guó)科學(xué)家首次提出的夸克膠子等離子體“整體極化”理論，被美國(guó)布魯克海文實(shí)驗(yàn)室重離子碰撞實(shí)驗(yàn)證實(shí)，該實(shí)驗(yàn)室RHIC-STAR國(guó)際合作組織發(fā)言人許長(zhǎng)補(bǔ)教授認(rèn)為，超流體中相對(duì)論量子“整體極化”的提出和被證實(shí)是近年來(lái)世界高能核物理領(lǐng)域里的最重要突破。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果已作為封面文章發(fā)表在3日出版的《自然》雜志上。
分子由原子構(gòu)成，原子由電子和原子核組成，而原子核中的質(zhì)子和中子由更細(xì)微的夸克通過(guò)強(qiáng)作用力組成，這種強(qiáng)作用力通過(guò)膠子傳遞。通常情況下，夸克被約束在中子、質(zhì)子內(nèi)，無(wú)法獨(dú)立存在。通過(guò)布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的相對(duì)論性重離子對(duì)撞機(jī)，科學(xué)家們讓兩個(gè)金原子核在接近光速下對(duì)撞，利用其對(duì)撞溫度比太陽(yáng)表面溫度高出3億多倍的條件，釋放出夸克和膠子，從而獲得“夸克—膠子等離子體”。包括中國(guó)6個(gè)研究單位在內(nèi)的14個(gè)國(guó)家約500名科學(xué)家參與了這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。
“整體極化”理論的提出者之一山東大學(xué)教授梁作堂告訴科技日?qǐng)?bào)記者，兩個(gè)金核在“擦肩而過(guò)”式的碰撞（即非正面心對(duì)心碰撞）中會(huì)導(dǎo)致一系列效應(yīng)，“整體極化”便是表現(xiàn)之一。就像月球在圍繞地球公轉(zhuǎn)的同時(shí)也在自轉(zhuǎn)一樣，碰撞產(chǎn)生的“電漿”狀夸克膠子等離子體在每秒實(shí)現(xiàn)1021自身轉(zhuǎn)速的同時(shí)，表現(xiàn)出一定的方向性，這種方向性類(lèi)似于地球繞日公轉(zhuǎn)時(shí)表現(xiàn)出的傾角。2004年山東大學(xué)梁作堂教授和王新年教授在《物理評(píng)論快報(bào)》首次提出該理論，從而使世界高能核物理界少有地以中國(guó)科學(xué)家提出的“Global polarization”（整體極化）作為專用名詞來(lái)命名該現(xiàn)象。
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