科学家创造‘最小大爆炸’以研究宇宙起源

# 科学家创造最微小的"大爆炸"以研究宇宙起源 来源：https://www.wired.com/story/scientists-create-littlest-big-bang-to-study-universe-origins/ 在宇宙最初的瞬间，物质并非以我们今天所知的形式存在。大爆炸(https://www.wired.com/story/big-bang-cosmic-microwave-background/)后约百万分之一秒时，宇宙是一种科学家称为夸克-胶子等离子体(QGP)的致密高温"汤"。多年来，粒子对撞机(https://www.wired.com/2013/04/particle-physics-as-art/)——以近光速碰撞分子的装置——已能重现这种状态，但通常使用铅等重元素。 如今，欧洲核子研究中心（CERN）的最新实验证明，通过更小规模的碰撞也能产生这种等离子体。由于自然界已无这种原始物质的可接触来源，这些微型大爆炸将有助于揭示宇宙最初几分钟发生的变化。 首先简要说明背景：夸克构成质子(https://www.wired.com/story/the-quest-to-map-the-inside-of-the-proton/)和中子，而质子中子又是构成原子乃至所有物质的基本单元。胶子正如其名，负责将夸克黏合在一起。 在宇宙诞生的最初微秒内，夸克与胶子尚未被束缚在质子中子内，而是形成极端高温的等离子体。随着宇宙膨胀冷却，夸克凝聚成更大粒子。 经过数十年在大型核碰撞中研究夸克-胶子等离子体，物理学家正探索这种奇异物质状态(https://www.wired.com/story/little-bang-universe-beginning-plasma-physics/)的极限——特别是碰撞规模能缩小到何种程度，仍能观测到表现出流体特性的粒子集合。 根据《物理评论快报》(https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/gymp-vp87)近期文章，CERN与国际合作团队成功使用氧-16和氖-20生成了该物质。这两种元素的质量均不到铅原子的十分之一，而铅曾被认为是最轻的能产生夸克-胶子等离子体的元素之一。 "我们突破了原子核尺寸的极限——即使在如此微小的核碰撞中，仍能重现这种原始物质，即所谓的'微型大爆炸'。现在我们对物质转变为这种极端状态所需的基本条件有了更深理解，"荷兰尼尔斯·玻尔研究所研究员、该研究合著者周由(You Zhou)在新闻稿(https://phys.org/news/2026-08-big-bowling-pin-nuclei-universe.html)中解释道。 科学家发现，尽管氧核和氖核尺寸很小，但碰撞产生的信号符合夸克-胶子等离子体的预期行为。在瞬间内，生成的物质表现出类似流体的集体膨胀，随后冷却并恢复为粒子状态。 "希望这能帮助我们更好地理解等离子体在宇宙最初时刻如何运作——以及它后来如何演变成构成周遭万物的各种物质形态，"周由补充道。 *本文最初发表于*WIRED西语版(https://es.wired.com/articulos/cientificos-logran-un-mini-big-bang-con-los-nucleos-atomicos-mas-pequenos-hasta-ahora)*，现从西班牙语翻译*