2011年6月4日
Chapter-343　LHCが人類の歴史上最も密度の高い物質を生成

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　その最も密度の高い物質は「クオークグルーオンプラズマ（QGP）」といいます。その名の通り、「クオーク」と「グルーオン」からなるプラズマ状態です。これをイギリスバーミンガム大学の研究者らが、LHCの「重イオン衝突実験装置ALICE」を使って生成することに成功しました。LHCとは欧州原子核研究機構CERNが建設した世界最大の衝突型円型加速器LHC（Large Hadron Collider）のことです。QGPは物質の原始的な状態で、ビッグバン直後の宇宙全体はこのようなもので満たされていたと考えられています。

　QGPをサイコロ程度の大きさに固めると重さが400億トンもあります。また、温度は太陽内部の10万倍以上の高温です。このような性質は、現在の宇宙で最も高密度な天体である中性子星よりもさらに高密度だといいます。QGPの生成につては今回が世界初というわけでは無く、アメリカニューヨーク州アプトンにあるブルックヘブン国立研究所（BNL）の「相対論的重イオン衝突型加速器（RHIC）」でも成功していますが、今回はそのときの2倍のQGPが生成したということです。

　LHCの加速器は、高エネルギーの重イオン粒子を猛スピードで衝突させることができます。毎秒数百万回の衝突を起こすことによって、原子核をより小さな粒子へと分裂させ、ビッグバンから1兆分の1秒後の宇宙の姿を再現しようとしています。今回は衝突させる原子核として鉛イオンを使用し、鉛イオン同士を光の速さとほぼ同じ速度で衝突させたところQGPの生成が確認されました。 QGPは物質の原始的な姿ですので、宇宙誕生の初期段階においてはこのQGPが徐々に冷えつつ、集まって合体し物質を形成したと考えられています。

　QGPの特徴は非常に重くて温度が高いだけでは無くほとんど摩擦のない「完全流体」のように振る舞うことも特徴です。 ただ、宇宙誕生の最初の段階では宇宙はQGPよりもさらに高温で完全流体では無く気体のように振る舞っていたという説もあります。研究者らは今回のQGP生成の過程においても、そのごく初期には宇宙誕生時と同様の気体のような性質の段階があった可能性もあるとして、QGPの生成から得たデータを解析して宇宙誕生直後はどのような状態であったかを解明しようとしています。

完全流体
非粘性流体(inviscid fluid)ともいう．粘性のない流体．すなわち運動しているときでも，その中に考えた任意の面にはたらく力がその面に垂直な向きをもつような流体である．粘性の小さい実在流体の理論的取扱いを簡単にするために考えられた仮想的な流体で，理想流体ともよばれる．超流動物質は完全流体とみなされる．完全流体はオイラー方程式に従う．また，ベルヌーイの定理やヘルムホルツの渦定理が成り立つ．
[株式会社岩波書店　岩波理化学辞典第５版]

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［バックナンバー］
　　　
Chapter-342　羽の起源　　
Chapter-341　Gravity Probe A, B　　
Chapter-340　ウイスキーの化学　　　
Chapter-339　シュレーディンガー猫状態光パルスの量子テレポーテーションに成功　　　　
Chapter-338　さくら（／アイスキューブ）　　　
Chapter-337　人為的に記憶力を増強できるらしい　　
Chapter-336　人工肉　　
Chapter-335　見えないのに見えている可能性　　　
Chapter-334　テトラシラシクロブタジエン　　　
Chapter-333　国際宇宙ステーションの日本モジュール「きぼう」からの小型衛星の放出実験について　　
Chapter-332　小学生の大規模研究で英単語を処理する脳活動の基本パターンを解明　　
Chapter-331　リチウム−空気電池　　
Chapter-330　熊の冬眠に関する新発見・他　　
Chapter-329　恐竜の前足と鳥の翼の関係　　　
Chapter-328　人の振り見て我が振り直せの科学　　
Chapter-327　国際化学年　　
Chapter-326　お茶の効能を分子レベルで解明　　
Chapter-325　雷による反物質ビームの照射　　
Chapter-324　デニソワ人、現生人類と交雑の可能性　　
Chapter-323　新しいトランジスタを開発　　
Chapter-322　正しい枕で正しい眠り　　
Chapter-321　太陽系に関する近頃の発見　　
Chapter-320　低い当選確率を高めに見積もるワクワク感　　



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