美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机(RHIC)上的 STAR 实验团队,通过让金原子核以接近光速的速度发生碰撞,成功重现了宇宙大爆炸后最初几微秒内的极端物理环境。研究结果显示,在粒子喷发过程中出现了一种意想不到的模式,该发现有助于揭示夸克-胶子等离子体如何冷却并凝聚成构成普通物质的质子和中子。

研究人员分析了约 10 亿次碰撞事件,重点测量带电粒子从“火球”中向侧面喷射的力度及其平均值的波动情况。理论上,随着碰撞能量的调整,这些波动的幅度应当呈现平滑的变化趋势。然而,实验数据表明,波动幅度并非单调变化,而是先缩小、随后又扩大,形成一个明显的“凹陷”。这一信号强度足以排除统计偶然性的可能。
这种波动幅度的异常凹陷可能指向物理学家长期寻求的“临界点”,即核物质改变其形态转换方式的一组特定条件。尽管这一发现为理论模型提供了新的精确测试基准,但研究团队仍保持谨慎,指出目前这只是一个诱人的线索,尚未构成对相变过程的确凿证明。
该研究成果已于 9 月 22 日发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)期刊上。论文合著者 Rutik Manikandhan 在接受 Live Science 采访时指出:“这个凹陷确实指向了一组核物质行为发生变化的条件,并为理论家们提供了一项新的精确测量数据,用于验证他们的计算结果。”





