CERN: Wissenschaftler entdecken Wellen in der 'Ursuppe' des Universums

Die erste Flüssigkeit des Universums

Hast du dich jemals gefragt, wie das Universum eine Mikrosekunde nach seinem Beginn aussah? Es war im Grunde eine chaotische, billionengrade heiße Suppe aus Elementarteilchen, das sogenannte Quark-Gluon-Plasma (QGP). Diese Ursuppe existierte nur für einen winzigen Bruchteil einer Sekunde, bevor sie abkühlte und das Zeug bildete, das wir heute um uns herum sehen. Wissenschaftler vermuteten schon lange, dass dieses Plasma wie eine extrem glatte, 'perfekte' Flüssigkeit reagiert, aber das in Echtzeit zu beweisen, ist ein riesiger W für die Physik.

Wellen schlagen

Am Large Hadron Collider in der Schweiz haben Physiker am CERN schwere Ionen mit annähernder Lichtgeschwindigkeit kollidieren lassen, um dieses ultraheiße Plasma nachzubilden. MIT-Professor Yen-Jie Lee und sein Team wollten herausfinden, ob ein einzelnes Quark, das sich durch dieses Plasma bewegt, eine Spur hinterlässt – so ähnlich wie eine Ente, die durch einen Teich schwimmt.

Frühere Versuche waren schwierig, da sich Quarks normalerweise in Paaren bewegen, was es schwer machte, die einzelnen Spuren zuzuordnen. Ohne Witz, das zweite Quark hat die Daten ständig verfälscht. Um das zu lösen, nutzte das Team ein 'Z-Boson' als eine Art kosmische Markierung. Da Z-Bosonen durch das Plasma fliegen, ohne damit zu interagieren, dienen sie als sauberer Referenzpunkt. Indem sie ein Z-Boson auf der einen Seite entdeckten, konnten die Forscher die Spur isolieren, die ein einzelnes Quark in der entgegengesetzten Richtung hinterließ.

Die Ergebnisse

Nach der Analyse von 13 Milliarden Kollisionen fand das Team 2.000 Fälle, in denen das Plasma kräuselte, spritzte und wirbelte, genau wie es eine Flüssigkeit tun sollte. Die Ergebnisse bestätigen ein lang bestehendes 'Hybrid-Modell', das vorhersagte, dass das Plasma kollektiv als Flüssigkeit reagieren würde. Wie Yen-Jie Lee anmerkte: 'Jetzt sehen wir, dass das Plasma unglaublich dicht ist, sodass es in der Lage ist, ein Quark auszubremsen.'

Warum das wichtig ist

Diese Entdeckung ist lowkey ein riesiger Durchbruch. Durch die Untersuchung dieser Spuren können Wissenschaftler endlich die Eigenschaften der ersten Materie des Universums kartieren. Es ist im Grunde ein Schnappschuss davon, wie alles begann, und gibt uns einen klareren Blick auf die Physik, die die Bühne für, nun ja, alles bereitet hat. Die kleinsten Teilchen der Existenz haben damit quasi Main-Character-Energy.