中子星內發現一種奇怪的物質

一群物理學家正在質疑我們對夸克——一種基本粒子——在極端條件下如何排列自己的理解。他們的探索揭示出元素周期表之外的元素可能比我們想像的更奇怪。

元素周期表的深處，有一個由亞原子粒子組成的獨特排列的怪物。就元素而言，它們並不比oganesson大，它是一個包含118個質子的龐然大物，其原子質量只有不到300個。

這並不是說質子和中子不能被排列成更大的團狀，並且在一定程度上比眨眼更持久。但實際上，還沒有人發現它。

當科學家們推測周期表的邊界有多遠的時候，當原子變大時，通常的規則會改變它們的行為。

在這項最新的研究中，來自多倫多大學的物理學家認為，構成原子的質子和中子的組成粒子在極端條件下可以打破它們通常的化學鍵，並且仍然保持足夠的穩定性，使原子能夠繼續存在。

這些粒子有六種，叫做夸克，它們的名字很奇怪，有上、下、魅力、奇怪、上、下。質子有兩種向上的類型和一種向下的類型。另一方面，中子由兩個向下和一個向上組成。

夸克並不局限於這些構型，儘管由於很少有能長期保持穩定的物質，找到其他的構型是很少見的。

三十多年前，一位名叫愛德華·威頓的物理學家提出，如果在足夠的壓力下，例如在中子星內，保持三元夸克的能量組合可以達到某種平衡。

這個「奇怪的夸克物質」(或稱SQM)將是一個相對相等的混合物，它包含了向上、向下和奇異的夸克，這些夸克不是以三為單位排列的，而是由無數嗡嗡作響的粒子組成的液體。

考慮到夸克在質子和中子中能夠很好地形成一個團隊，而沒有奇怪的夸克來混合物質的可能性通常被忽略了。

根據物理學家Bob Holdom、Jing Ren和Chen Zhang的說法，做實際的計算揭示了上下夸克物質(udQM)不僅可能，而且更好。

"幾十年來，物理學家們一直在尋找SQM "研究人員在組織網站上對Lisa Zyga說。「從我們的搜索結果來看，很多搜索可能是在錯誤的地方進行的。」

研究小組回到了最基本的問題上，對一大堆蠕動的夸克的最低能量狀態提出了質疑。

他們發現，udQM的基態——粒子能級舒適的大廳——實際上可能比質子和中子內部的三聯體的基態都要低。

因此，如果一束夸克被給予足夠的推力，它們就能迫使起起落在不需要奇怪夸克的能量的情況下，把能量池變成液體。

中子星可以提供這樣的擠壓，但這並不是什麼秘密，原子的核心本身在力的作用下是非常強烈的。

研究小組認為，原子質量大於300的元素也可能為上下夸克松馳提供合適的條件。

製造這些元素將是一項挑戰，需要一些方法來增加中子，使超大質量的元素足夠穩定。

是udQM的低基態指向元素周期表邊緣以外的穩定區域。

這些重元素究竟長什麼樣，表現怎樣，目前還很難說，但它們不太可能遵循常規。

同時，udQM也有可能以宇宙射線的形式穿越宇宙，並可能在地球上被捕捉到。甚至產生了粒子加速器。

研究人員稱:「更好地知道在哪裡尋找udQM可能有助於實現一個古老的想法:用夸克物質作為新的能量來源。」

穩定的夸克液滴不會像通常在質子和中子中發現的夸克簇那樣運行，因為它們的質量較低，可能更容易控制。

夸克物質反應堆聽起來像科幻小說里的東西。但是，如果這項研究可以作為參考的話，一個全新的應用物理學領域可能就在眼前。

這項研究發表在《物理評論快報》上。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！