13 augustus 2020

Quark gluon plasma van de oerknal nagebootst en wel in drie verschillende vormen

Credit: Javier Orjuela Koop

Natuurkundigen zijn erin geslaagd om in een deeltjesversneller superhete kleine druppeltjes te maken, die uit een mix van quarks en gluonen bestaan, de elementaire deeltjes waaruit het allervroegste heelal tijdens de oerknal zou hebben bestaan. In het PHENIX experiment van de deeltjesversneller van Brookhaven National Laboratory in Upton (New York, VS) heeft men dat quark gluon plasma kunnen creëeren en dat deden ze door protonen en neutronen met bijna de lichtsnelheid tegen elkaar te knallen. De druppeltjes met het quark gluon plasma blijkt in drie geometrische vormen voor te komen, cirkelvormig, ellipsvormig en driehoekig (zie de afbeelding). Het plasma lijkt zich volgens de experimenten te gedragen als een vloeistof, een bevestiging van een vermoeden dat men eerder al had. Die eerdere experimenten werden ook in de VS gedaan, in de Brookhaven’s Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) vanaf 2000.

Credit: PHENIX, Nature 2018

Hoe de vorm van de druppels er precies uit ziet hangt af van hetgeen ze tegen elkaar knallen. Als het paren van protonen en neutronen zijn, samen deuteronen genoemd, dan vormen die ellipsvormige druppels, trio’s bestaande uit twee protonen en één neutron – tezamen helium-3 geheten – vormen driehoekige druppels en enkele protonen die tegen elkaar knallen vormen cirkelvormige druppels (zie ook de afbeelding hierboven). Door experimenten als deze wil men meer te weten komen over de eerste milliseconden van het heelal, toen er nog geen atomen waren gevormd. Bron: Universiteit van Colorado, Boulder.

Comments

  1. Hoe vaak heeft dit proces zich herhaalt in de onbeperkte aantal andere pararelle universa.

  2. Tsja, wie het weet mag het zeggen.

  3. Hans van der Valk zegt

    Bij welke temperatuur (K) valt de bindende kracht van het gluon weg en vormt zich een quark-gluon plasma?

  4. Hans van der Valk zegt

    Professor, bedoeld U 4 biljoen K (Nederlands) of 4 biljoen K USA (4 miljard K Nederlands)

  5. Eigenlijk, als het experiment echt geslaagd was, had het helemaal geen structuur mogen hebben zou ik zeggen. Het resultaat is blijkbaar niet homogeen, griesmeelpap met klonten…..

  6. @Arie, omdat protonen en neutronen toen (in den beginne) nog niet bestonden en blijkbaar hier in dit experiment als deeltje wel de vorm en structuur bepalen. Het quark-gluon plasma is dus niet homogeen. Natuurlijk zou er best al structuur kunnen zijn (supersymmetrie, of juist het gebrek hieraan?) tijdens de oerknal, maar die wordt dan niet bepaald door nog niet existerende deeltjes zoals we hier zien.

  7. Misschien ging het toen precies andersom. Het heelal expandeerde en koelde daardoor af. Het quark-gluon plasma bevatte drie soorten structuren en die condenseerden na afkoeling in deuteronen in het geval van ellipsvormige structuren, helium-3 bij driehoekige structuren en enkele protonen bij de cirkelvormige structuren.

  8. @Nico
    Ik ga er vanuit dat tijdens de oerknal de temperatuur hoger was van het qgp waardoor eventuele verbindingen en dus vormen zoals in dit experiment nog niet mogelijk waren of op z’n minst instabiel waren om aan te houden. Pas bij het afkoelen van het qgp na de oerknal zouden zich dan pas structuren kunnen hebben gevormd.

  9. Eigenlijk bestaat de soep uit de ingrediënten die er ingestopt zijn, up en down quarks i.c.m. max. 8 kleuren gluons, die direct op elkaar gaan reageren.
    https://nl.wikipedia.org/wiki/Gluon
    https://nl.wikipedia.org/wiki/Neutron

  10. Als de big bang een exploderende kern is bestaande uit donkere materie strings, dan zou dit wel eens het echte begin zijn van protonen neutronen botsingsproducten. zie als suggestie:
    Big Bang Energy out of Nothing, or a Compressed Rigid String Nucleus
    http://vixra.org/pdf/1811.0002v1.pdf

    • Ik ga dan toch liever voor de hypothese van James Farnes. Het is dan niet meer noodzakelijk dat ons hele universum in een grapefruit balletje zat maar dat ´de rest´ pas later door onbalans is ontstaan tijdens en na de inflatie periode (die feitelijk nu nog steeds voortgaat). Het ´popcorn¨ universum… geen gek idee.
      https://arxiv.org/abs/1712.07962

      • Inderdaad popcorn opzwellend rondom donkere materie twin Herbig Haro gaten.
        Materie gemaakt uit het donkere energie gebaseerde oscillerende deeltjes vacuum.

  11. Conclusie: donkere materie en donkere energie waren de eerste elementen die uit de big bang kwamen en wellicht zullen zij de laatste zijn terug naar de big crunch toe.

    • Niet te snel met conclusies… het is slecht een hypothese, 1 van de vele die allemaal tekortkomingen hebben en getest moeten worden met data dat we nog moeten gaan waarnemen. Mocht dit plasma experiment slagen dan kunnen we weer opnieuw beginnen in een volgend universum; wat heb je nodig voor een kwantumfluctuatie?

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: