在高能原子核碰撞实验中,科学家通过再现早期宇宙极端能量条件下的物质状态,揭示了超重粒子在碰撞后复杂的动力学行为。这些发现不仅挑战了传统粒子物理模型,还为理解宇宙演化提供了新视角。
### 一、碰撞产生的极端环境与粒子行为特征
1. **超高能量密度环境**:当铅核等重离子以接近光速碰撞时,瞬间温度可达数万亿开尔文(~5.5×10^12 K),形成类似大爆炸后百万分之一秒内的夸克-胶子等离子体(QGP)。在这种状态下,质子和中子完全解离为自由夸克和胶子。
2. **超重粒子生成机制**:实验观
实验装置
所有反应均在夹套玻璃反应器(500 mL)中进行,通过PEG-2000循环浴将温度维持在20–30°C。
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 搅拌速度 | 1200 ± 50 rpm |
| 压力 | 2.3 bar(绝对压力) |
| pH控制 | 7.4 ± 0.2(自动NaOH/HCl滴定) |
安全提示:通过冗余ECS回路维持热失控预防措施。所有实验使用纯度>99.9%的H₂O₂,并用50 ppm Na₂SnO₃稳定化处理。