在夸克-胶子等离子体的汤中的颗粒觉醒的插图（图片来源：Larisa Barannikova/Cern）经过二十多年的搜索，科学家们终于观察到了一种现象，这种现象存在于一个热且密集的粒子‘汤’中，类似于大爆炸后不久充满宇宙的状态。这一观察有助于宇宙学家更好地理解宇宙在其早期时刻的极热和极密状态。世界上最强大的粒子加速器大型强子对撞机（LHC），通过撞击重元素如铅的原子核，定期创造这种所谓的夸克-胶子等离子体，并生成称为喷流的粒子喷溅，这些喷流产生了这种热而密集的粒子汤。这是必要的，因为在现代宇宙中，夸克和胶子，被称为“部分子”，只会与诸如质子和中子等粒子一起存在。因此，必须释放以接近光速相撞原子的能量，才能解放这些部分子并产生被称为夸克-胶子等离子体的热‘汤’。当粒子在夸克-胶子等离子体中涟漪时，它们将能量和动量传递给这种介质，这应该会在这种原始汤中产生觉醒，就像船体穿越海洋时产生的效应一样。然而，研究人员过去二十年来未能观察到这种所谓的“扩散觉醒”。直到现在。“观察和量化夸克-胶子等离子体扩散觉醒为新精确特性的表征和夸克-胶子等离子体的动力学打开了大门，并承诺为早期宇宙的演变带来新的洞见，”伊利诺伊大学芝加哥分校（UIC）的团队负责人拉古纳特·普拉丹在声明中表示。寻找粒子觉醒的新方法 之前，对波动信号的搜索涉及生成包含喷流和名为Z玻色子的粒子的事件。然而，尽管这提供了一些粒子觉醒的证据，但这些觉醒的信号是微妙的，容易被其他喷流相关效应淹没，这意味着这些探测并不够显著，无法被归类为确认为探测。为了搜索波动信号，这个团队采取了不同的方法，使用LHC将两个铅核撞击在一起，以创建背对背的喷流粒子，称为双喷流事件。这些事件的独特形状意味着觉醒的信号可以更容易地从周围噪声中分离出来。显示铅-铅碰撞的图像，产生了两个背对背的喷流，CMS实验记录了这一情况。这些喷流用橙色锥形指示。（图片来源：CERN）团队的测量表明，在喷流的方向后面缺乏颗粒，这在相对较低的动量下尤为明显。这正是扩散觉醒所期望的现象。最强的觉醒信号是在中心化的铅-铅碰撞中检测到的，这些碰撞产生了更多的夸克-胶子等离子体。“这一观察是观察觉醒现象的几十年探索的巅峰；这一现象在20多年前就已被理论预测，但在实验数据中一直难以捉摸，”团队负责人乌尔加·埃夫多基莫夫说。团队的研究于6月25日被《物理评论快报记者》接受发表。罗伯特·莱是一位英国科学记者，他的文章曾发表在《物理世界》、《新科学家》、《天文学杂志》、《太空一切》和《新闻周刊》等刊物上。他还为爱思唯尔和《欧洲物理期刊》撰写关于科学传播的文章。罗布拥有英国开放大学的物理学和天文学学士学位。可以在推特上找到他 @sciencef1rst。