Steinberg และนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ ได้หารือเกี่ยวกับการพัฒนาใหม่เมื่อเร็ว ๆ นี้ในชิคาโกในการประชุมประจำปีของ American Association for the Advancement of Science ผู้พูดในเซสชั่นบรรยายถึงการบรรจบกันที่น่าประหลาดใจของสนามฟิสิกส์ต่างๆ ว่าเป็นพายุที่สมบูรณ์แบบ โดยมีจุดศูนย์กลางอยู่ที่แนวคิดลึกลับของ “ของเหลวที่สมบูรณ์แบบ”ของเหลวมักจะอยู่ในสถานะของสสาร Goldilocks ซึ่งเป็นการรวมตัวของโมเลกุลที่ไม่ร้อนเกินไป ไม่เย็นเกินไป เหนียวแน่นแต่ไม่มีรูปร่าง ซึ่งมีอยู่เฉพาะในช่วงอุณหภูมิที่ค่อนข้างแคบเท่านั้น อุณหภูมิที่เย็นลงและสสารจะกลายเป็นของแข็ง — แข็งและเป็นผลึก ร้อนขึ้นและสสารกลายเป็นก๊าซ โดยโมเลกุลจะบินไปมาอย่างอิสระและชนกันในบางครั้ง ยังคงร้อนขึ้น และก๊าซควรกลายเป็นพลาสมา โดยอิเล็กตรอนถูกดึงออกจากอะตอมเพื่อสร้างอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าผสมกัน ซึ่งเป็นก๊าซที่มีแสงวาบ
เมื่อเอกภพยังเด็กมาก และยังคงร้อนจัดจากผลพวงของบิกแบง
พลาสมาควรเป็นสถานะเดียวของสสารที่อยู่รอบๆ และนั่นคือสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ที่ Brookhaven คาดว่าจะได้เห็นเมื่อพวกเขาทุบไอออนทองคำเข้าด้วยกันด้วยความเร็ว 99.99 เปอร์เซ็นต์ของความเร็วแสงโดยใช้เครื่องที่เรียกว่า RHIC (สำหรับเครื่องชนกันไอออนหนักเชิงสัมพัทธภาพ) นักฟิสิกส์ของ RHIC คิดว่าการชนกันของไอออนจะทำให้โปรตอนและนิวตรอนของทองคำหลอมละลายเป็นพลาสมาร้อนของควาร์กและกลูออนที่อุณหภูมิล้านล้านเคลวิน จำลองสภาวะคล้ายกับสภาวะที่เกิดขึ้นภายในเสี้ยววินาทีหลังกำเนิดเอกภพ แต่แทนที่จะเป็นพลาสมาคล้ายแก๊ส นักฟิสิกส์รายงานในปี 2548 ว่า RHIC เสิร์ฟซุปควาร์กร้อนๆ ซึ่งมีพฤติกรรมเหมือนของเหลวมากกว่าพลาสมาหรือก๊าซ
Barbara Jacak จากทีม RHIC กล่าวว่า “มันทำให้เราตกตะลึงในระดับหนึ่งว่าจะเรียกสิ่งนี้ว่าอะไรดี” “มันแสดงคุณสมบัติคล้ายของเหลวอย่างแน่นอน”
อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าของพลาสมาธรรมดาควรปิดกั้นเส้นทางของแสง เช่น เช่นเดียวกับหมอกหนาที่บดบังลำแสงของไฟหน้ารถ แต่แสงจะทะลุผ่านซุปควาร์ก-กลูออนของ RHIC ได้ Jacak กล่าว และควาร์กที่บินอย่างอิสระจะสามารถผ่านโมเลกุลที่หายากของก๊าซได้อย่างง่ายดาย
เหมือนกับลูกโบว์ลิ่งที่กระจายหมุดที่ขวางทาง แต่แม้แต่ควาร์กที่หนักที่สุดก็ยังติดอยู่ในซุป
“มันน่าทึ่งจริงๆ” Jacak กล่าว “มันเหมือนกับว่าพินโบว์ลิ่งเหล่านี้หยุดลูกโบว์ลิ่งขนาดใหญ่ยักษ์ และวิธีเดียวที่พวกเขาจะทำเช่นนั้นได้ก็คือถ้ามันถูกผูกไว้ด้วยเชือก”
ไม่นานหลังจากการทดลองของ RHIC นักทฤษฎีสตริงก็ตระหนักว่าสายของพวกเขาอาจผูกพินโบว์ลิ่งเข้าด้วยกัน อธิบายพฤติกรรมแปลก ๆ ที่คล้ายของเหลวของพลาสมาควาร์ก-กลูออน นั่นเป็นการรับรู้ที่น่าทึ่งในตัวเอง แต่ในช่วงเวลาเดียวกัน ฟิสิกส์สาขาอื่นพบว่าตัวเองกำลังจุ่มลงในของเหลวที่สมบูรณ์แบบ ซึ่งคราวนี้ทำจากอะตอมลิเธียมเย็น
เจ๋งมาก
ในปี พ.ศ. 2545 นักฟิสิกส์ที่ Duke University ได้สร้างสิ่งที่พวกเขาเรียกว่าก๊าซของอะตอมเย็นที่เสถียรและมีปฏิกิริยารุนแรง โดยใช้ไอโซโทปลิเธียม-6 การใช้ลำแสงเลเซอร์เพื่อจำกัดและทำให้อะตอมของลิเธียมเย็นลง นักวิจัยได้สร้างเมฆอะตอมที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าหนึ่งในสิบของล้านเคลวิน ซึ่งแทบจะสูงกว่าศูนย์สัมบูรณ์
น่าแปลกที่เมื่อนักวิจัยปล่อยเมฆรูปซิการ์ออกจากคุกเลเซอร์ มันจะขยายออกด้านข้าง แต่ไม่ใช่ที่ส่วนปลาย “การไหลเป็นวงรี” ที่แปลกประหลาดดังกล่าวยังอธิบายเมฆควาร์กและกลูออนที่ขยายตัวซึ่งผลิตขึ้นที่ RHIC
“เป็นเรื่องน่าทึ่งมากที่เรามีระบบที่แตกต่างกันเช่นนี้ แต่เราก็มีพฤติกรรมที่เหมือนกัน” จอห์น อี. โธมัส แห่ง Duke กล่าว ซึ่งพูดในการประชุมที่ชิคาโกเช่นกัน
การไหลที่คล้ายคลึงกันดังกล่าวดูน่าประหลาดใจเป็นพิเศษเนื่องจากความต่างที่กว้างของทั้งสองระบบ โดยมีความแตกต่างของอุณหภูมิถึง 19 คำสั่งของขนาดที่แยกออกจากกัน ในทั้งสองกรณี การไหลดูเหมือนจะส่งสัญญาณถึงคุณสมบัติของของเหลว — และของเหลวที่มีความต้านทานต่อการไหลต่ำมาก ทั้งสองกรณีประกอบด้วยสิ่งที่นักฟิสิกส์เรียกว่าระบบ “คู่อย่างยิ่ง” ซึ่งอนุภาคแสดงพฤติกรรมร่วมกัน
ระบบคู่ที่แน่นหนาเปรียบเสมือนสนามเบสบอลที่มีฝูงชนจำนวนมาก ซึ่งแฟนๆ สามารถโบกมือได้ แทนที่จะเป็นเกมที่มีผู้ชมเข้าชมน้อย ดังนั้น “คู่ที่อ่อนแอ” จึงไม่มีใครสังเกตเห็นหากมีแฟนบอลคนใดคนหนึ่งยืนขึ้น ในระบบที่มีการเชื่อมต่ออย่างแน่นหนา การคำนวณตามทฤษฎีสตริงแนะนำว่า มีข้อจำกัดว่าความต้านทานต่อการไหลหรือความหนืดต่ำเพียงใด ของเหลวที่มีความหนืดต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้จะได้รับฉลากว่า “สมบูรณ์แบบ” และทั้งซุป RHIC ที่ร้อนและเมฆลิเธียมที่เย็นจัดก็เกือบจะใกล้เคียงกับความสมบูรณ์แบบมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
สูตรเพื่อความสมบูรณ์แบบนี้เป็นอัตราส่วนของความหนืดต่อเอนโทรปี ซึ่งเป็นการวัดความผิดปกติที่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของระบบ สำหรับของเหลวที่สมบูรณ์แบบ อัตราส่วนความหนืดต่อเอนโทรปีเป็นตัวเลขที่น้อยมาก (ประมาณ 0.08 ในหน่วยที่ได้มาจากค่าคงที่พื้นฐานบางอย่าง) สำหรับน้ำธรรมดา อัตราส่วนจะสูงกว่าขั้นต่ำตามทฤษฎีถึง 380 เท่า อัตราส่วนของฮีเลียมเหลวเพียง 0.7 ซึ่งยังคงสูงกว่าความสมบูรณ์แบบถึงเก้าเท่า แต่ทั้งซุปของ RHIC และอะตอมของลิเธียมเข้าใกล้ขีดจำกัดทางทฤษฎีมากยิ่งขึ้น อัตราส่วนลิเธียมเย็นน้อยกว่า 0.5 และซุปควาร์ก-กลูออนอยู่ที่ 0.2
เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>> เว็บสล็อตแท้
