ROPP研究亮点：在欧洲核子研究中心测量夸克-胶子等离子体中的声速

紧凑型缪子线圈（CMS）。CERN的CMS探测器获取了有关夸克-胶子等离子体的重要信息。（来源：CERN）

欧洲核子研究中心（CERN）的CMS合作组科学家以创纪录的精度测量了夸克-胶子等离子体中的声速。这是理解宇宙极早期物质行为的重要一步。

原子核中的质子和中子本身由称为夸克的基本粒子构成。这些夸克通过强相互作用结合在一起，而传递这种作用力的粒子称为胶子。

当重原子核以接近光速的速度发生高能碰撞时，构成它们的粒子可能彼此分离。由此形成的物质被称为夸克-胶子等离子体，其表现出类似普通液体的集体流动行为。不过，与普通的黏性液体不同，这种近乎理想的流体在流动过程中损失的能量极少。

夸克-胶子等离子体受到研究人员的广泛关注，因为在我们熟悉的物质形成之前，也就是宇宙大爆炸之后不久，整个宇宙都曾充满这种物质。

CERN的CMS合作组科学家经常通过让大型原子核相互碰撞，在极短时间内产生这种物质状态。在这项研究中，研究人员利用声波来探究等离子体的基本性质。

声波是一种纵波，能够使物质沿波的传播方向发生压缩和稀疏。声波的传播速度取决于介质的性质，例如密度和黏度。因此，声波可以用来探测介质的特性。

研究团队证明，他们产生的夸克-胶子等离子体中的声速接近光速的一半。这一测量结果的精度创下了纪录，优于此前的相关研究。

这项研究结果将有助于检验我们关于维系物质的基本相互作用力的理论，使我们能够更好地理解宇宙极早期的物质状态，并为未来粒子对撞机实验的研究结果提供参考。

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The CMS Collaboration

通讯作者：

• The CMS Collaboration，欧洲核子研究中心