簡介
ALICE設備中鉛原子核對撞實驗模擬圖強子對撞機撞出“迷你版宇宙大爆炸” ,鉛離子對撞實驗成功，再現宇宙大爆炸百萬分之一秒後情形，有助於研究物質形成過程,歐洲核子研究中心11月8日宣布，歐洲大型強子對撞機已成功完成了鉛離子對撞實驗。兩束鉛離子束以接近光速的速度撞擊，產生多個微小的達到太陽核心溫度的100萬倍高溫“火球”。科學家稱，這再現了宇宙大爆炸一百萬分之一秒後的狀況，因此被很多媒體稱為“迷你版宇宙大爆炸”。
此次實驗是歐洲大型強子對撞機（LHC）四大實驗之一的大型重離子對撞實驗(ALICE)，通過將鉛離子進行對撞,在實驗室條件下重建“大爆炸”之後的宇宙初期形態,獲得的數據將讓物理學家更多了解自然界的基本作用力。歐洲核子研究中心稱，鉛離子已於4日開始注入對撞機，7日零時探測到首次鉛離子束流的對撞，8日11時20分，鉛離子對撞實驗正式開始。在地下延綿數百公里的隧道內，鉛離子以接近於光速的速度高速運轉，朝兩個方向運動的鉛離子束最後在ALICE探測器內撞擊。
宇宙大爆炸-模擬圖觀測到成功的對撞後，鉛離子對撞實驗控制室的科學家們爆發出一陣歡呼聲，參與項目的英國科學家、伯明罕大學物理學家大衛·埃文斯博士說：“我們對這一成就十分激動。”他透露，對撞產生了實驗中取得的有史以來的最高溫度和密度，而且整個過程發生在安全、可控的環境內，撞擊生成高度熾熱及稠密的亞原子火球，其溫度超過10萬億℃，達到太陽核心溫度的100萬倍。
專家解讀
清華大學物理系教授鄺宇平接受記者採訪時表示，用“迷你版宇宙大爆炸”來比喻大型強子對撞機進行的鉛離子對撞實驗並不十分恰當，實驗目的是研究微觀世界的相互作用，尋找多粒子系統下有沒有新的物質形態。
質子、中子-內部結構模型圖鄺宇平教授介紹，由於鉛很重，鉛離子對撞就相當於很重的原子核互相撞擊，讓其中很多質子、中子這些粒子大量對撞，碰撞的能量很高，形成一個高溫下的多粒子系統，“科學家藉此研究其中的現象，尤其是量子色動力學的效果”。
鄺教授指出，鉛離子對撞實驗非模擬宇宙大爆炸，而是創造一種條件，看大爆炸以後可能產生的東西現在能不能發現。更準確地說應該是宇宙大爆炸發生形成粒子以後，稍後一段時間的狀況，並非大爆炸的瞬間，和大爆炸的過程及性質都是兩碼事。媒體如果過度渲染，把它和大爆炸相提並論，不僅不準確，還可能由於誤解讓普通民眾感到恐慌。
用鉛的重離子對撞是歐洲大型強子對撞機的實驗內容之一，今年上半年是用質子對質子對撞的實驗，做了10個月，從11月、12月到明年1月是鉛離子對撞，之後再回到質子對撞。實際上質子對撞是實驗的主體，鉛離子對撞是整體實驗的一部分，並非實驗內容的升級。
科學意義
迷你宇宙爆炸大型強子對撞機(LHC)沒有重現大爆炸，但它確實成功重現了大爆炸發生後極短時間內宇宙小範圍的情形。 LHC設備的運行進入了一個新階段。即對潛在的新物質狀態進行探索。迄今為止，LHC設備就像是一台超級顯微鏡，通過實現粒子間的高能對撞，從而探索物質的最基本結構。在接下來的幾周內，LHC設備將繼續進行鉛原子核的高能對撞實驗，每次對撞都將包含大量粒子，實驗的目的是了解在大量粒子同時發生高能對撞的情況下將會出現什麼新現象。
新的物質態——夸克-膠子電漿-內部結構模型圖理論物理學家們對此進行了預言：他們認為在LHC鉛原子核對撞實驗中產生的超高密度和壓力條件下，將出現一種新的物質態——夸克-膠子電漿。在這種物質態中，物質的最基本粒子：夸克和膠子，將脫離核子(質子、中子等)，這很類似在等離子電視機中電子從原子中脫離開一樣。我們觀看等離子電視，其實就是看到了這些逃逸的電子構成的電磁電漿發出的光。類似的，“大型離子撞擊試驗探測器”(ALICE)和LHC設備將用於“觀看”鉛核高能對撞時發出的粒子，從而尋找證據，來驗證或推翻現存關於夸克-膠子電漿的理論。
這些實驗將提供探索基本物理理論的途徑，包括一些由弦理論提出的觀點。還可能對於宇宙的早期演化研究提供新的線索。宇宙學家們認為，如果夸克-膠子電漿真的存在，那么極早期宇宙——大爆炸後不超過1微秒(1百萬分之一秒)中應當充斥著這種物質狀態。因此從這一角度看，此次的實驗將對這一階段的宇宙演化提供新的研究線索，從而影響對宇宙後續演化理論的研究。
等離子物理學家們的觀點是否正確呢？弦理論是否正確呢？宇宙學家們是否正確呢？LHC實驗將提供一些答案。
弦理論-內部結構模型圖2
弦理論-內部結構模型圖1