[Dimo4ka]

Материя современной Вселенной состоит из атомов, которые содержат ядра, составленные из протонов и нейтронов и окруженные электронным облаком. Эти протоны и нейтроны в свою очередь состоят из трех элементарных частиц, названных кварками и связанными друг с другом другими частицами, названными глюонами. Эта связь настолько прочна, что кварки не могут вырваться наружу. Даже если попытаться выбить кварк из этих составных частиц грубой силой, то эти усилия приведут только к созданию других частиц, также составленных из кварков, которые связываются друг с другом глюонами.
Как бы то ни было, современная теория кварков и глюонов, названная квантовой хромодинамикой, говорит, что при очень больших плотностях энергии протоны и нейтроны теряют свои отличия друг от друга. Это может произойти при температурах, превышающих в 100000 раз температуру в центре Солнца. При таких больших плотностях энергии кварки и глюоны перестают быть связанными с частицами, которые они составляют, и создают материю без таких связей, известную как КГП, где они могут перемещаться свободно.
Этот процесс освобождения от связей похож на более привычные процессы перехода между различными состояниями материи, например, когда лед при нагревании превращается в воду, а затем в пар, если не прекращать нагревать ее. Свойства этих фаз (твердого тела, жидкости и газа), в которых вода существует в природе, изучены уже в значительной мере. Известно, что изменение фазы, или, иначе говоря, фазовый переход, происходит при определенной температуре, которая называется критической.
Аналогично ученые изучают различные фазы, в которых может существовать материя Вселенной, и фазовые переходы, которые она испытала с момента ее рождения. Когда Вселенная была очень горячей и плотной, на протяжении начальных стадий Большого Взрыва материя находилась в форме КГП. Только когда температура Вселенной опустилась ниже критической температуры “замерзания”, или заточения кварков и глюонов в ядрах, впервые образовались сложные частицы такие, как протоны, нейтроны и атомные ядра.
Эксперименты в Cern направлены на попытку воспроизведения КГП в форме крошечных горячих и плотных огненных шаров, сформировавшихся в процессе столкновений между тяжелыми ядрами. Детектор Alice запишет все события, следующие в процессе расширения и остывания каждого из этих маленьких Больших Взрывов, наблюдая за тем, как КГП дает начало более привычным формам материи, наполняющей сегодняшнюю Вселенную.
Эксперименты на СуперПротонном Синхротроне (СПС) обеспечили первые свидетельства тому факту, что КГП может образоваться в ядерных столкновениях но очень небольшой промежуток времени перед тем, как остынуть и превратиться в обычную материю.