Didžiajame hadronų priešpriešinių srautų greitintuve (LHC) šį mėnesį prasideda naujas eksperimentų ciklas, kurio metu bus bandoma išsiaiškinti, kaip atrodė materija pačioje Visatos aušroje. Šiuo tikslu bus naudojami švino jonai, kurių įgreitinti srautai, susidūrę vienas su kitu, turėtų sugeneruoti miniatiūrinius „didžiuosius sprogimus.“
Planuojama, kad eksperimentų serija truks keturias savaites. LHC greitintuve bus įgreitinami švino jonai, kurių susidūrimų metu turėtų išsilaisvinti didžiulė energija, teoriškai prilygstanti pirmosioms Visatos gyvavimo akimirkoms. Mokslininkams turėtų pavykti stebėti kvarkų-gliuonų plazmą, kuri egzistavo tik nedidelę sekundės dalį po Didžiojo Sprogimo.
Iki šiol vykdyti protonų susidūrimai leido sukaupti didžiulius kiekius duomenų. Jų metu taip pat pavyko sukurti naujas ir skirtingas daleles – kai kurių iš jų mokslininkai dar niekada nebuvo stebėję (pavyzdžiui, panašių į teorinį Higgso bozoną). Tačiau švino jonų susidūrimai bus kitokie. Kadangi švino jonai, skirtingai nuo pavienių elementariųjų dalelių, turi „pilnos sudėties“ branduolį (susidedantį iš neutronų ir protonų), jų masės yra gerokai didesnės. Remiantis įžymiąją Einšteino lygtimi (E=mc2), susidūrimo metu sugeneruojama energija taip pat bus didesnė.
Šie didesnės energijos jonų susidūrimai bus labai trumpi, tačiau jų metu susidaranti temperatūra turėtų viršyti visus ligšiolinius rekordus. Dabartinis temperatūros rekordas priklauso „Brookhaven National Labs“ greitintuvui, kuriame panašūs eksperimentai buvo atliekami su aukso jonais. Jų metu pavyko pasiekti net 4 trilijonų laipsnių temperatūrą pagal Kelvino skalę, o tai yra 250000 kartų karščiau nei Saulės branduolyje. Tikimasi, jog LHC sukuriami miniatiūriniai „didieji sprogimai“ turėtų būti dar karštesni.
Kokiu tikslu reikia sukurti tokį karštį? Būtent tokia buvo Visatos temperatūra iškart po Didžiojo Sprogimo, teigia astrofizikai. Tą trumpą akimirką, maždaug prieš 13,75 milijardo metų, materija neegzistavo kietų, skystų ir dujinių medžiagų formoje. Vietoj to ji sudarė savotišką kvarkų ir gliuonų mišinį. Manoma, jog Didžiojo Sprogimo metu atsiradęs karštis tiesiog „išlydė“ atomų branduolių medžiagą, išskaidydamas ją į sudedamąsias dalis – minėtuosius gliuonus ir kvarkus. Žinoma, niekas negali garantuoti, jog buvo tiksliai taip, kaip mano mokslininkai, tačiau tikėtina, jog jau artimiausiu metu CERN mokslininkai išsiaiškins, kaip atrodo dirbtiniai „didieji sprogimai.“
