(c) Graphicstock

Kvark-gluonové plazma teče jako voda

Kvark-gluonové plazma, tedy horká polévka elementárních částic, vyplňovalo vesmír několik mikrosekund po velkém třesku – nebo to alespoň předpokládáme. Nová studie ukazuje, že tato krajně exotická forma hmoty (však tehdejší teplota byla asi milionkrát vyšší než ve středu Slunce) mohla mít určité společné vlastnosti s obyčejnou vodou.
Tok vody ovlivňují především dvě její vlastnosti, viskozita a hustota – respektive poměr mezi nimi. A i když kvark-gluonové plazma má hustotu i viskozitu oproti vodě větší asi o 16 řádů, jejich poměr, tzv. kinematická viskozita, by mohl být překvapivě podobný. To stojí za trochu upřesnění, protože nemá jít jen o náhodnou shodu a kuriozitu. Viskozita běžných kapalin závisí především na teplotě, má však určitou dolní mezi. Kvark-gluonové plazma mělo podobnou viskozitu, podle autorů nové studie je tato mez zřejmě odvozena z fundamentálních fyzikálních konstant (Planckova konstanta, hmotnosti nukleonů…).
Kvark-gluonové plazma umíme dnes (s určitými omezeními) na velkých urychlovačích vytvářet i experimentálně, takže závěry studie – výsledek výpočtů, simulací apod. – by mohly jít testovat. Budu se částice plazmatu chovat podobně jako voda tekoucí z kohoutku, i když za stav hmoty jsou v obou případech odpovědné úplně jiné síly? Silnou interakci mezi kvarky a gluony popisuje kvantová chromodynamika. Pouze s pomocí této teorie má být ale velmi těžké vyřešit a pochopit vlastnosti kvark-gluonového plazmatu; kvark gluonové plazma totiž existuje za podmínek, kdy už silná interakce právě neudrží baryony pohromadě a kvarky (a gluony, částice zprostředkující silnou interakci) existují jako volné částice. Příspěvek hydrodynamiky ukazuje minimálně to, jak i na velmi odlišné systémy může sednout obdobný kvantitativní popis; v tomto případě jde nejspíš navíc o zásadnější podobnost…

Kostya Trachenko et al, Similarity between the kinematic viscosity of quark-gluon plasma and liquids at the viscosity minimum, SciPost Physics (2021). DOI: 10.21468/SciPostPhys.10.5.118
Zdroj: Queen Mary, University of London / Phys.org

Sluneční soustava, zdroj: IAU/NASA, Wikipedia, licence obrázku public domain

V protoplanetárním disku Sluneční soustavy byla podivná mezera

V rané fázi vývoje měla Sluneční soustava podobu protoplanetárního disku prachu a plynu, který se …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close