原始湯

作為復(fù)合粒子的重子升溫至高于1萬億度時(shí)呈熱湯形態(tài)。此時(shí)，夸克、反夸克和膠子在不斷湮滅與物質(zhì)化的沸騰中劇烈振動(dòng)。

宇宙在暴脹時(shí)期后膨脹率變得大為溫和，趨同于此后數(shù)十億年間的膨脹速度。宇宙溫度隨之下降，但只要超過1萬億度，重子即呈現(xiàn)物理學(xué)家所稱的“夸克-膠子等離子體”形態(tài)。

這種所謂的重子物質(zhì)（與暗物質(zhì)相對）由標(biāo)準(zhǔn)模型的基本粒子（夸克和反夸克）在強(qiáng)力作用下構(gòu)成，載體為膠子。一般而言，夸克永遠(yuǎn)“禁閉”于穩(wěn)定粒子（如質(zhì)子或中子）或不穩(wěn)定粒子（如介子）中。但是，溫度極高的原始湯引起的劇烈熱振動(dòng)使粒子掙脫了強(qiáng)力的束縛：夸克、反夸克和膠子不再受到禁閉，可自由移動(dòng)。

“原始湯”這一夸克-膠子等離子體引起粒子物理學(xué)家的關(guān)注。他們通過分析常見的電子脫離原子條件（如火焰、閃電）下的等離子體，以類比法為原始湯定性。事實(shí)上，當(dāng)兩個(gè)大質(zhì)量原子核（比如鉛）對撞時(shí)可產(chǎn)生夸克-膠子等離子體。大型離子對撞機(jī)實(shí)驗(yàn)（ALICE）是LHC的實(shí)驗(yàn)之一，目標(biāo)正是收集加速至相對論性速度下重核相撞的數(shù)據(jù)。夸克-膠子等離子體是粒子對撞實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)瞬即逝的實(shí)驗(yàn)副產(chǎn)品，物理學(xué)家通過對其研究，更深刻地了解了重子物質(zhì)的形成。

相關(guān)內(nèi)容：暴脹，重子物質(zhì)

ALICE實(shí)驗(yàn)中，計(jì)算機(jī)模擬兩個(gè)鉛原子核的碰撞。碰撞過程中會產(chǎn)生灰藍(lán)色鉛的原子核碎片與黃色微粒。

大爆炸后10-9秒

-138億年