簡介
布魯克海文國家實驗室，科學家利用相對論重離子對撞機創造出宇宙中溫度最高的物質固體被加熱後會變成液體，液體被加熱後會變成氣體，那氣體被加熱後呢？答案是變成電漿。隨著溫度的升高，原子也會解體。原子內的電子飛離原子核，失去電子的原子這時成為帶正電荷的“離子”。這種電子和離子自由飛來飛去的狀態叫做“電漿”。
根據日常經驗，似乎電漿很少見，但其實螢光燈管內就充滿電漿，火焰中也有一部分是電漿，天空的閃電是電漿發出的亮光。事實上，宇宙中99%以上的物質都是電漿。
如果電漿再升溫，連組成原子的質子和中子都會“熔化”，變成更基本的粒子夸克和膠子，這種狀態叫做“夸克湯”。這是物理學家第一次確信無疑地證實可以創造其長期探索的
夸克-膠子電漿“夸克湯”-結構模型圖實驗
創造出這個奇蹟的是位於紐約的美國能源部布魯克海文國家實驗室（Brookhaven National Laboratory）的科學家。他們用巨型粒子對撞機對撞金元素離子，製造出了“超級大爆炸”。
這場大爆炸只持續了幾毫秒。但正是這幾毫秒的爆炸，讓他們製造出了有史以來實驗室中的最高溫度———4萬億攝氏度。該實驗室的物理學家斯蒂文·維多（Steven Vigdor）說，“這么高的溫度足夠熔化質子和中子”，而把物體變成一種叫“夸克湯”（也叫“等離子湯”）的物質。
這種物質非常接近於宇宙大爆炸之後的幾微秒時宇宙的狀態。雖然整個過程時間不長，但已經可以給物理學家不少猛料，讓他們可以在未來的幾年時間裡好好研究宇宙為什麼會形成，以及是怎么形成的之類的問題。
製造過程
此圖顯示音波在實驗進行過程中的反應在物理模型預測“夸克湯”的存在之後，科學家們就開始想要在實驗室中製造這種物質。不過，要達到超過1萬億攝氏度的高溫可不容易，方法之一就是把重原子核加速到非常高的速度，讓它們相撞。擁有重原子核的物質都是重金屬，包括鉛、金等等。美國科學家則使用金。
上世紀八九十年代，歐洲粒子物理研究所嘗試用超級質子同步加速器製造“夸克湯”。2000年，這個研究所宣布，已經有間接證據證明他們製造出了“夸克湯”。而近日，美國的科學家則宣布他們已經製造出了“夸克湯”。美國科學家的利器是相對論重離子碰撞機（RHIC），RHIC的加速器全長3.8千米，深埋在紐約市安普頓區3.6米的地下。它設計的目的就是通過金離子之間數十億次的碰撞，造成很高的溫度。RHIC可以把重離子加速到“相對論速度”。所謂“相對論速度”就是產生明顯相對論效應的速度，一般認為這要求超過光速的1/10。在歐洲的大型強子對撞機投入運行之前，RHIC是世界上最強大的對撞機。
原子核的組成粒子-結構模型圖2010年，RHIC終於製造出了4萬億高的高溫。這個溫度究竟有多高呢？維多說，作為比較，質子和中子“熔化”的溫度是2萬億度，而一顆典型的2型超新星的核心的溫度也是2萬億度。相比之下，太陽中心的溫度低多了，只有2000萬度；而讓鋼熔化僅需要1800℃。我們所處的宇宙，其平均溫度只比絕對零度高0.7℃。
後續研究
強子及夸克-內部結構表 物理學家當然不滿足於僅僅製造出“夸克湯”，研究它的性質才是關鍵。物理學家想要尋找的是微小的不規則現象，這樣可以解釋物質是如何在“夸克湯”中積聚，最終形成現在的宇宙的。
設計RHIC的目的就是製造出宇宙剛誕生時的溫度。經過計算，科學家認為4萬億攝氏度已經很接近這個溫度了。維多的小組相信他們正在再造宇宙大爆炸開始時的情形———夸克和膠子都泡在“一鍋湯”里，並逐漸凝固成“強子”。強子是夸克、膠子等粒子聚集的產物，包括重子和介子。它是建造我們宇宙的大部分物質的材料。
在這幾毫秒的時間裡，發生了一件重要，同時也難以理解的事情———物質和反物質之間出現了某種不平衡，物質占據了優勢。如果沒有這種不平衡，物質和反物質會相互反應，雙雙湮滅———這么一來，我們的宇宙變成一個沒有物質，只有能量的空曠地帶。
2010年晚些時候，物理學家將試圖通過歐洲的大型強子對撞機碰撞和融合離子，以造成更高的溫度。大型強子對撞機比RHIC還要強大，所以它可能“複製”出的宇宙時刻甚至比紐約人“複製”出的還要更早。
未來套用
除了理論研究，這項研究的成果還可能被用在更加實用的技術領域，比如製造更小巧、更快速和更高效的計算機。維多的研究小組中另一位理論物理學家迪米特里·卡扎澤夫（Dmitri Kharzeev）表示：“我們的目標是讓電腦不但能夠操作電流，還可以操作夸克鏇向。”不同的夸克有不同的鏇向，如果能夠理解這種機理，可能會讓科技人員利用它造成更加小巧和強大的信息處理系統。
現在有一種叫“石墨烯”的納米材料能夠造成夸克的對稱鏇轉，科學家們構想可以用石墨烯造就超級小巧，超級強大的計算機。卡扎澤夫表示，他們還在考慮套用其他的粒子完成類似的任務。
