Analüüs: Teadus & Tehnoloogia — 3. novembril 2026
LHC leiab “kvark-gluonplasma” (quark-gluon plasma) hapniku ja neooni kokkupõrgetes
Kõik neli suurt Large Hadron Collideri eksperimenti — ALICE, ATLAS, CMS ja LHCb — on nüüd teatanud märkidest, et “kvark-gluonplasma” (quark-gluon plasma) võib tekkida hapniku- ja neoonituumade kokkupõrgetel. Tulemused, mis avaldati aasta pärast LHC esimesi hapnikujookse, hõlmavad jugade energia tasakaalustamatust, kõrge energiaga osakeste saagiste allasurumist ja seotud raskete kvarkide olekute diferentsiaalset allasurumist. Plasma on kvarkide ja “gluonide” (gluons) kinnistumata olek, millest arvatakse, et see täitis universumi esimesed miljondikud sekundid pärast Suurt Pauku, temperatuuridel, mis on üle 100 000 korra kuumemad kui Päikese tuum.
Kümneid aastaid pidasid eksperimentaatorid plii–plii kokkupõrkeid praktiliseks teeks selle olekuni, sest ainult suurimad tuumad näisid suutvat tekitada piisavalt mahtu ja energiatihedust. Viiteid oli juba ilmnenud prooton–prooton, prooton–plii ja hapnik–hapnik andmetes. Uued hapniku ja neooni analüüsid lisavad “partonite” (parton) energiakadu, mis kasvab kokkupõrke tsentraalsusega, tugevama allasurumise neoonis kui hapnikus ning raskete hadronite versus mesonite anisotroopse voolu, nagu oodatakse, kui kvargid pärivad kollektiivse liikumise väikesest plasmatilgast.
Avatud küsimus on, kas need signatuurid tõestavad tõelist “kvark-gluonvedelikku” (quark-gluon liquid) või on need taastoodetavad muude tiheda aine efektidega. Vähendatud osakeste tootmine üksi ei ole unikaalne energiakaole; ALICE’i “pionide” (pion) võrdlus hapnik–hapnik ja prooton–hapnik kokkupõrgete vahel on praegu kõige puhtam kontroll. High-Luminosity LHC uuendus suurendab statistikat, kuid ei lahenda iseenesest, kui väike süsteem suudab veel soojuslikult tasakaalustuda.
Allikad: ScienceDaily; CERN.
Peaaegu maksimaalne spinn võib avada akna mustade aukude lõhenemiseks
Teoreetiline uuring ajakirjas Physical Review D, „When Black Holes Admit Pair-of-pants Topologies“, väidab, et tavaline termodünaamiline keeld mustade aukude lõhustumisele ei ole absoluutne. Mittepöörleva augu puhul alandaks lõhenemine kogu entroopiat ja on seetõttu keelatud. Autorid — Francesco Sannino ja kolleegid Lõuna-Taani ülikoolist, Napolist ja CNRS-ist — leiavad, et äärmuslik spinn võib selle entroopiabilansi ümber pöörata, vähemalt paberil.
Isegi siis peavad kaks tütaraugust taanduma piisavalt kaugele, et mitte tagasi kokku kukkuda. Kui see kinemaatiline nõue on kehtestatud, kahaneb lubatud aken objektideni, mis pöörlevad peaaegu maksimaalse kiirusega. Lisamõõtmete mudelites võib lagunemine muutuda termodünaamiliselt soosituks, eriti kui üks fragment on teisest palju väiksem. Sellise lõhenemise aegruumiline ajalugu näeks välja nagu püksipaar: üks horisont hargneb kaheks.
Vaatlusi ei ole. Autorid ei anna ühtset tõenäosust, sest kiirus sõltub gravitatsioonist Einsteini teooriast kaugemale. Nad ootavad, et ürgseid mikroauke, kui neid üldse on, on vastuvõtlikumad kui tähemassi objektid, ja osutavad Fermi-LAT gammakiirguse otsingutele pisikeste fragmentide järele kui võimalikule kaudsele testile.
Allikad: ScienceDaily; Physical Review D; University of Southern Denmark.
Topoloogilise isolaatori Josephsoni siirded vastavad Fu–Kane’i Andreevi olekutele
Kölni ülikooli füüsikud on kasutanud tunnelispektroskoopiat topoloogilise isolaatori Josephsoni siirdel ja leidnud kõrge läbilaskvusega Andreevi olekud, mis järgivad Fu–Kane’i 2008. aasta mudelit. Seade ühendab kaks superjuhti topoloogilise isolaatori kaudu, mille sisemus on isoleeriv, samas kui pind juhib. Teooria ennustab, et see geomeetria võib majutada topoloogilist superjuhtivust ja potentsiaalselt Majorana mooduseid, mis on huvipakkuvad veakindlate “kvbittide” (qubits) jaoks.
Andreevi olekud püsivad laias laengukandjate tiheduste vahemikus, nagu oodatakse pinnaelektronide puhul, ja koonduvad magnetväljas siirdel spetsiifilistesse piirkondadesse, mis vastab RWTH Aacheni simulatsioonidele. Tulemus on eksperimentaalne tugi sellele, kuidas tavaline superjuhtivus seostub topoloogiliste pindolekutega, mitte töötav topoloogiline “kvbitt” (qubit).
Otsustav signatuur — energiavahe, mis sulgub ja avaneb uuesti, märkides topoloogilist üleminekut — ei ole nähtud. Kölni rühm ütleb, et see samm vajab paremat energia- ja ajalahutusvõimet.
Allikad: Phys.org; Science Advances; University of Cologne.