.What triggers flow fluctuations in heavy-ion collision debris?
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.What triggers flow fluctuations in heavy-ion collision debris?
중이온 충돌 파편의 흐름 변동을 유발하는 요인은 무엇입니까?
Brookhaven 국립 연구소 위의 상대론적 중이온 충돌기(RHIC)에서 STAR 검출기의 데이터를 종합적으로 분석한 결과 검출기 중앙에서 중이온이 충돌할 때 생성된 조건이 이러한 충돌에서 입자의 비대칭 흐름에 가장 큰 영향을 미친다는 사실이 밝혀졌습니다. 그 결과는 과학자들이 초기 우주를 모방한 독특한 형태의 물질의 주요 특성에 초점을 맞추는 데 도움이 될 것입니다. 신용: Brookhaven 국립 연구소 DECEMBER 19, 2022
-상대론적 중이온 충돌기(RHIC)(미국 에너지부 브룩헤이븐 국립 연구소의 원자 분쇄기)의 STAR 협력 과학자들은 중이온 충돌로 인한 입자 흐름의 변동에 가장 큰 영향을 미치는 요인을 결정하기 위한 포괄적인 분석을 발표했습니다. . Physical Review Letters 에 발표된 결과 는 과학자들이 초기 우주를 모방한 독특한 형태의 물질의 주요 특성에 초점을 맞추는 데 도움이 될 것입니다. 이 물리학자들이 관심을 갖고 있는 물질은 쿼크와 글루온의 1조도 수프인 쿼크-글루온 플라즈마(Quark-Gluon Plasma, QGP)라고 합니다.
이들은 원자핵의 양성자와 중성자를 구성하는 구성 요소인 모든 눈에 보이는 물질의 가장 기본적인 빌딩 블록입니다. RHIC는 큰 핵(중이온이라고도 함)의 빔을 충돌시켜 이 뜨거운 쿼크 수프를 생성합니다. 충돌은 개별 양성자와 중성자의 경계를 녹여서 과학자들은 친숙한 핵 입자가 형성되기 전인 거의 140억 년 전에 존재했던 쿼크와 글루온을 연구할 수 있습니다. "빔 에너지를 변화시키고 다양한 종류의 이온을 충돌시킬 수 있는 시설을 갖추면 크기와 함께 뜨거운 쿼크 물질 덩어리의 온도와 밀도를 변경할 수 있습니다."라고 University of the University의 박사후 연구원인 Niseem Magdy가 말했습니다.
새로운 분석의 리더 중 한 명인 시카고의 일리노이. "이러한 다양한 조건에서 일어나는 일을 연구하면 우리가 만든 물질의 특성에 대해 더 많이 알 수 있습니다. 즉, 얼마나 점성이 있고 얼마나 흐르는지, 그리고 어떻게 한 단계에서 다른 단계로, 즉 일반 핵에서 쿼크-글루온 플라즈마로 변환되는지를 알 수 있습니다." 흐름과 함께 이동 이 분석을 위해 과학자들은 특히 RHIC에서 입자 충돌로 인한 잔해의 비대칭 흐름에 관심을 가졌습니다. 핵 물리학자들은 RHIC 초창기부터 중심에서 벗어난 충돌이 충돌하는 핵의 반응 평면에 수직인 것보다 더 많은 입자를 충돌하는 핵의 반응 평면을 따라 밀어내는 것을 관찰했습니다.
-이러한 타원 흐름 패턴은 QGP가 균일하게 팽창하는 기체가 아니라 현저하게 낮은 점도를 가진 액체로 거동한다는 사실을 발견하는 데 중요했습니다. 그러나 그 흐름은 그 단순한 그림이 암시하는 것처럼 아주 부드럽지는 않습니다. 변동이 많습니다. 이러한 변동의 원인을 파악하면 과학자들이 점도를 포함한 플라즈마의 특성을 훨씬 더 정확하게 계산할 수 있습니다. "요동은 이온이 처음 충돌하는 초기 상태에서 발생하거나 QGP가 진화하는 동안 발생하거나 시스템이 검출기에서 추적하는 입자를 생성할 때 발생할 수 있습니다."라고 로이 레이시(Roy Lacey) 교수는 말했습니다. Magdy의 Ph.D.를 역임한 Stony Brook University의 화학 및 물리학과. 논문 고문 및 그의 작업을 안내했습니다. "해당 타임라인의 다양한 측면을 강조하기 위해 신중하게 측정을 선택하면 변동이 어디서 오는지 알 수 있습니다." 소스 추적 이러한 기여를 구분하기 위해 과학자들은 수년간의 RHIC 작업에서 수행된 광범위한 충돌에서 흐름 패턴을 연구했습니다.
그들은 서로 다른 크기와 유형의 핵/이온(금-금, 우라늄-우라늄 및 구리-금)의 충돌에서 흐름 데이터를 분석하고 이온이 서로 충돌하는 방식을 포함했습니다. 이 연습은 과학자들이 중첩 이온에 의해 생성된 QGP 얼룩의 크기와 모양인 초기 상태 효과의 영향을 확인하는 데 도움이 될 수 있습니다. 그들은 또한 광범위한 충돌 에너지에 걸쳐 동일한 이온 시스템(금-금)의 충돌에서 흐름 패턴을 조사했습니다. 높은 에너지 충돌은 낮은 에너지 충돌보다 더 강한 압력 구배를 생성하기 때문에 에너지별 흐름 패턴의 차이를 보면 뜨거운 물질 덩어리가 진화함에 따라 변동이 나타난다는 것을 알 수 있습니다. 그리고 그들은 같은 에너지와 같은 이온 유형의 충돌로부터 검출기를 때리는 다른 종류의 입자의 흐름 패턴을 추적했습니다. 이 데이터의 차이점을 보면 QGP가 글루온으로 결합된 쿼크로 구성된 복합 입자(하드론)로 다시 전환될 때 변동이 나타남을 나타냅니다. 결과는 흐름 변동이 충돌의 초기 상태에서 생성된 조건에 가장 많이 의존한다는 것을 보여주었습니다. 가장 큰 영향은 충돌이 얼마나 중심에 있는지입니다. 중앙에서 벗어난 충돌은 장축보다 축구공의 짧은 축을 따라 압력 기울기가 더 강한 장방형의 축구공 모양의 오버랩 영역을 생성합니다. 이 비대칭 압력 구배는 이전에 관찰된 바와 같이 반응 평면에 수직인 것보다 반응 평면을 따라 더 많은 입자를 밀어냅니다.
그러나 중요한 것은 새로운 분석이 충돌 영역의 "덩어리"를 설명한다는 것입니다. "무작위로 서로 충돌하는 작은 공[개별 양성자와 중성자]이 많이 있습니다."라고 Magdy는 말했습니다. "전반적으로 타원형처럼 보이지만 가장자리 주변에 요동 이 있습니다." 그 결과 "생성된 물질의 밀도 분포가 약간 울퉁불퉁하고 덩어리가 궁극적으로 나오는 입자 흐름의 요동에 영향을 미친다"고 레이시는 설명했다. 충돌하는 이온의 크기도 큰 핵보다 큰 흐름 변동을 생성하는 작은 핵과 함께 흐름 변동에 약간의 영향을 미쳤습니다. 대조적으로, 분석은 충돌 에너지 또는 하드론화에 의해 생성된 다른 입자 종 사이에서 크게 변하지 않는 흐름 패턴을 보여주었습니다. " 빔 에너지 스캔과 다른 시스템의 충돌 로부터 RHIC에서 수집한 이 모든 데이터를 수집하고 이러한 변동의 의존성을 식별하기 위해 함께 결합할 수 있었던 것은 이번이 처음입니다 ."라고 Magdy는 말했습니다. 금 이온의 충돌은 양성자와 중성자를 녹여 구성 입자, 쿼크 및 글루온을 자유롭게 설정합니다. 새로운 분석에 따르면 이러한 충돌의 초기 단계에서 설정된 조건이 이러한 충돌에서 입자의 비대칭 흐름을 유발하는 데 가장 큰 역할을 하며 수직보다 반응 평면을 따라 더 많은 입자가 나타납니다.
시사점
이제 과학자들은 초기 상태 조건이 주로 흐름 변동에 책임이 있음을 알았으므로 오랫동안 지속된 주요 불확실성을 줄이고 쿼크-글루온 플라즈마 특성을 보다 정확하게 계산할 수 있습니다. "우리는 이제 벌크 점도, 전단 점도 등과 같은 이러한 특성의 크기에 대해 훨씬 더 나은 제약을 둘 수 있습니다."라고 Lacey는 말했습니다. 그 정밀도는 온도와 압력의 다양한 조건에서 쿼크 물질이 어떻게 변화하는지를 보다 정확하게 도표화하는 데 도움이 될 것입니다. 이 프로세스는 물과 같은 모든 유형의 물질의 위상을 매핑하는 것과 유사합니다.
Lacey는 "보다 정확한 측정은 핵 물질에 상전이가 있는지 여부와 어떤 조건에서 범위를 좁히는 데 엄청난 도움이 될 것"이라고 말했습니다. 특히 점도 측정에 더 엄격한 제약을 가하면 과학자들이 핵 상 다이어그램에 소위 임계점이 있는지 여부를 발견하는 데 도움이 될 수 있습니다. 그것은 일반적인 핵 물질에서 QGP 자체로의 상 변화 유형이 두 개의 별개 상태 사이의 "일차" 전이에서 이차 전이로 변하는 지점입니다. 이 지점을 넘어서면 하드론과 QGP가 공존할 수 있는 원활한 교차 전환이 발생합니다. 점도의 정밀한 측정을 통해 물리학자들은 핵상 지도의 이 지점에서 발생할 것으로 예상되는 전단 점도의 하락 을 찾을 수 있습니다. "현재 보고된 측정은 아직 정확한 정보를 제공하지 않지만 모델 비교와 결합된 이러한 새로운 변동 제약 조건을 사용하여 해당 방향으로 이동할 것"이라고 Lacey는 말했습니다. Magdy가 설명했듯이, "이 새로운 분석은 쿼크-글루온 플라스마 의 특성과 진화를 더 잘 이해할 수 있도록 포괄적인 데이터 세트를 수용할 설명을 제공하는 모델에 도전하고 있습니다 ."
추가 정보: MS Abdallah 외, 이방성 흐름 변동의 충돌 시스템 및 빔 에너지 의존성, 물리적 검토 편지 (2022). DOI: 10.1103/PhysRevLett.129.252301 저널 정보: Physical Review Letters 브룩헤이븐 국립연구소 제공
https://phys.org/news/2022-12-triggers-fluctuations-heavy-ion-collision-debris.html
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메모 2212200632 나의 사고실험 oms 스토리텔링
쿼크와 글루온의 1조 온도의 수프인 쿼크-글루온 플라즈마(QGP)는 샘플c.oss.qgp로 비유될 수 있다. 소립자들이 베이스로 부터 확산되어 나타난 입자더미는 거의 액체 스푸와 같다. 허허. 단단하고 거대한 물체가 되면 은하단(), 다중우주()의 개체로도 정의역으로 처리된다. 어허!
Samplea.oms (standard)
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sample c.oss (standard)
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzzx
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
-STAR collaborating scientists at the Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) (Atomic Grinder at the US Department of Energy's Brookhaven National Laboratory) have published a comprehensive analysis to determine the factors most responsible for the fluctuations in particle flow due to heavy ion collisions. . . The results, published in Physical Review Letters, will help scientists focus on key properties of a unique form of matter that mimics the early universe. The material these physicists are interested in is called Quark-Gluon Plasma (QGP), a trillion-trillion soup of quarks and gluons.
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memo 2212200632 my thought experiment oms storytelling
Quark-gluon plasma (QGP), a trillion-temperature soup of quarks and gluons, can be likened to sample c.oss.qgp. A pile of particles that appears as elementary particles diffuse from the base is almost like a liquid spoo. haha. If it becomes a solid and massive object, it is treated as a domain even if it is an object of a galaxy cluster () or multiverse (). Uh huh!
Samplea.oms (standard)
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.Study observes Luttinger liquid behavior in a quasi-2D system
준 2D 시스템에서 Luttinger 액체 거동을 관찰하는 연구
잉그리드 파델리, Phys.org 이미지 표시: (a) 평행 사슬 배열이 있는 기존의 (준)1D Luttinger 액체, (b) 공간적으로 분리된 평면 평행 사슬 배열이 있는 이론적으로 제안된 교차 슬라이딩 Luttinger 액체 모델, (c) 2D Luttinger 액체 모델 다른 체인을 따라 실행되는 전자의 직교 궤도 구성 요소가 어레이 간 사소한 상호 작용을 보장하는 η-Mo4O11의 액체. 크레딧: Du 외 Luttinger DECEMBER 16, 2022 FEATURE
액체는 일반적으로 몰리브덴 산화물과 같은 비페르미 액체 거동을 나타내는 상자성 물질입니다. 이러한 "액체"와 그 매혹적인 특성은 지금까지 파란색 청동 A 0.3 MoO 3 ( A = K, Rb, Tl) 및 보라색 청동 Li 0.9 Mo 6 O 17 과 같은 1D 및 유사 1D 화합물에서만 관찰되었습니다 . Tsinghua University, ShanghaiTech University 및 기타 중국 연구소의 연구원들은 최근 η-Mo 4 O 11 에서 원형 Luttinger 액체 거동을 관찰했습니다.
준 2D 결정 구조 를 가진 전하 밀도 파동 재료 . Nature Physics 에 발표된 그들의 연구 결과 는 다른 2D 및 3D 양자 재료에서 비 페르미 액체 거동을 탐색할 수 있는 길을 열 수 있습니다. 연구를 수행한 연구원 중 두 명인 Lexian Yang과 Yulin Chen은 " 이전 연구 에서 우리는 청색 청동의 정상적인 상태에서 Luttinger 액상을 확인했으며 이는 준 1D 특성으로 인해 놀라운 일이 아닙니다."라고 말했습니다. Phys.org. "그런 다음 우리는 몰리브덴 산화물의 큰 계열이 공통 구성 단위인 Mo-O 팔면체 사슬을 공유한다는 사실을 알아 차렸습니다 .
2차원 구조." Yang, Chen 및 그들의 동료가 조사한 재료와 같은 준 2D 구조를 가진 재료는 물리학자들이 Luttinger 액체 거동을 포함하여 1D 재료의 일부 특성을 보존할 수 있는지 여부에 대해 토론하면서 상당한 연구 관심을 끌었습니다. 처음에 연구원들은 이러한 행동을 관찰할 것으로 예상하지 않았기 때문에 관찰했을 때 매우 놀랐습니다. 그들의 실험에서 그들은 층 구조를 가진 유사 2D η-Mo 4 O 11 샘플을 사용했습니다. 이 샘플을 사용하는 이점은 쉽게 쪼개져 크고 평평한 표면을 노출시켜 검사를 용이하게 할 수 있다는 것입니다. "샘플을 오염으로부터 보호하기 위해 단색광을 사용하여 결정 내부의 전자를 여기시켜 초고진공 환경에서 샘플을 연구했습니다."라고 Yang과 Chen이 설명했습니다.
"그런 다음 우리는 이러한 흥분된 전자 또는 광전자를 수집하고 에너지와 운동량을 분석하여 샘플 내부의 초기 상태를 추론했습니다." 샘플을 조사하기 위해 Yang과 그의 동료들은 재료의 전자 구조를 직접 시각화할 수 있는 각도 분해 광전자 방출 분광법 (ARPES) 으로 알려진 분광 기술을 사용했습니다 . 이 기술은 수많은 다른 유형의 물질에 적용될 수 있으며 이전에는 고온 초전도체 , 위상 양자 물질 및 전이 금속 디칼코게나이드 검사에도 사용되었습니다 . "우리는 이전에 프로토타입 1D 동작으로 간주되었던 Luttinger 액체 물리학이 준 2D 시스템으로 확장될 수 있음을 보여주었습니다."라고 Yang과 Chen은 말했습니다.
"이 확장은 2D 또는 심지어 3D 시스템에서 다른 난해한 비 페르미 액체 거동을 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다. Luttinger 액체 거동은 상호 작용 시스템에 대해 정확하게 해결할 수 있는 모델의 드문 예입니다. 오랫동안 '표준 모델'로 간주되어 왔지만 1D 금속의 경우, 이론가들은 고온 큐레이트 초전도체의 정상 상태와 같은 다른 시스템에서 비페르미 액체 거동과 관련이 있다고 제안했습니다." 이 연구팀이 수집한 최근 연구 결과는 2D 및 3D 시스템에서 비 페르미 액체 거동에 대한 통합된 이해를 달성하기 위한 중요한 단계를 나타냅니다. 따라서 그들의 작업은 다른 재료에서 Luttinger 액체 거동 및 기타 비페르미 액체 상태를 탐구하는 새로운 연구에 곧 영감을 줄 수 있습니다. "우리의 미래 연구는 이미 진행 중입니다."라고 Yang과 Chen은 덧붙였습니다.
"우리의 첫 번째 단계는 추정 가능한 Luttinger 액체를 특징으로 하는 더 많은 재료 시스템(저차원 산화 몰리브덴 이상)을 탐색하고 찾는 것입니다. 둘째, 다양한 재료에서 공통적인 Luttinger 액체 거동, 이들의 유사점 및 차이점을 아는 것은 기본 물리 법칙을 밝히는 데 도움이 될 것입니다. . 셋째로 그리고 더 흥미롭게도 다른 자유도와 장거리 질서 상태로 이어질 수 있는 Luttinger 액체 사이의 상호 작용은 철저히 탐구할 가치가 있습니다."
추가 정보: X. Du 외, 유사 2차원 물질에 숨겨진 Crossed Luttinger 액체, Nature Physics (2022). DOI: 10.1038/s41567-022-01829-z L. Kang et al, Luttinger 액체 물질 A0.3MoO3(A = K, Rb)의 대역 선택적 홀스타인 폴라론, Nature Communications (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-26078-1 저널 정보: Nature Communications , Nature Physics
https://phys.org/news/2022-12-luttinger-liquid-behavior-quasi-2d.html
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