夸克胶子等离子体“整体极化”理论获证

宇宙在最初诞生的百万分之几秒内以“夸克胶子等离子体”的形式存在，这种类似“电浆”的状态被认为是固体、液体、气体之后的第四种物质形态。近日，我国科学家首次提出的夸克胶子等离子体“整体极化”理论，被美国布鲁克海文实验室重离子碰撞实验证实，该实验室RHIC-STAR国际合作组织发言人许长补教授认为，超流体中相对论量子“整体极化”的提出和被证实是近年来世界高能核物理领域里的最重要突破。该实验结果已作为封面文章发表在3日出版的《自然》杂志上。

分子由原子构成，原子由电子和原子核组成，而原子核中的质子和中子由更细微的夸克通过强作用力组成，这种强作用力通过胶子传递。通常情况下，夸克被约束在中子、质子内，无法独立存在。通过布鲁克海文国家实验室的相对论性重离子对撞机，科学家们让两个金原子核在接近光速下对撞，利用其对撞温度比太阳表面温度高出3亿多倍的条件，释放出夸克和胶子，从而获得“夸克—胶子等离子体”。包括中国6个研究单位在内的14个国家约500名科学家参与了这项实验计划。

“整体极化”理论的提出者之一山东大学教授梁作堂告诉科技日报记者，两个金核在“擦肩而过”式的碰撞（即非正面心对心碰撞）中会导致一系列效应，“整体极化”便是表现之一。就像月球在围绕地球公转的同时也在自转一样，碰撞产生的“电浆”状夸克胶子等离子体在每秒实现1021自身转速的同时，表现出一定的方向性，这种方向性类似于地球绕日公转时表现出的倾角。2004年山东大学梁作堂教授和王新年教授在《物理评论快报》首次提出该理论，从而使世界高能核物理界少有地以中国科学家提出的“Global polarization”（整体极化）作为专用名词来命名该现象。（记者 王延斌 通讯员 车慧卿）