美國和歐洲科學家們一起研究了光子和鉛核對撞之後的光核事件

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7月份，美國和歐洲科學家一起研究了光子與鉛核在大型強子對撞機LHC的對撞效應，科學家們還成功驗證了光核在實驗中的相互作用。利用新的數據收集技術，科學家們發現了一個出乎意料的類似誇克膠子等離子體的實驗特征。大型強子對撞機每年約有一個月的時間用來進行鉛核碰撞實驗，這種結構使科學家們有機會研究誇克膠子等離子體QGP，這是一種在原子核正面碰撞時產生的熾熱而稠密的物質相結構，LHC碰撞的極端條件模仿了宇宙大爆炸後最初幾微秒的早期宇宙。

目前來說科學家們對QGP已經有比較全面的認識啦，QGP可以演化為一種近乎完美的流體，保留了在其形成時的幾何形狀，並在演化結束時形成粒子動量分布的一系列模式。但是當兩個即將到來的鉛原子核幾乎不相撞時會發生什麼呢？鉛原子核，完全脫離了它周圍的電子，就會有更多各種有趣的過程，這就是這個月實驗和之前實驗不一樣的地方。每個原子核的強電磁場可以看作是相當於一個大能量光子流，這些光子可以與來自另一顆原子核的光子相互作用，形成逐光散射過程。此外，高能光子也可以直接撞擊另一顆原子核，導致光核碰撞效應。

在2018年大型強子對撞機的光子鉛核實驗運行期間，科學家們收集了大量樣本進行研究。因為參與碰撞的鉛原子核具有比光子大幾十倍的動量，這些碰撞的產物在鉛原子核的方向上被增強移動。二圖是LHC科學家們繪制的，這是鉛核動量與光子不平衡導致的不對稱分布圖像。這種非對稱的特征模式使科學家能夠有效地篩選數十億普通的對稱光子與鉛核碰撞的實驗，並找到罕見的光核事件。