Per studiare lo stato della materia nei primi istanti dopo il Big Bang, i fisici di Lhc hanno ricreato gocce di plasma di quark e gluoni, facendo scontrare ioni pesanti a velocità prossime a quella della luce. In uno studio pubblicato su Physics Letters B riportano la prima prova diretta che i quark, mentre attraversano questo plasma, lasciano una scia, a conferma che il plasma si comporta come un liquido.
Nei suoi primissimi istanti, l’universo era una “zuppa” rovente di quark e gluoni, con temperature di migliaia di miliardi di gradi. Queste particelle elementari sfrecciavano a velocità prossime a quella della luce, formando un plasma di quark e gluoni che esistette solo per pochi milionesimi di secondo. Raffreddandosi rapidamente, questa zuppa primordiale permise ai quark e ai gluoni di legarsi tra loro, formando protoni, neutroni e altre particelle fondamentali che esistono tuttora.
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Sì, questo è sostanzialmente corretto, ed è anche una delle cose più impressionanti fatte dalla fisica sperimentale moderna: ricreare (per un istante minuscolo) una condizione simile a quella dell’universo primordiale.
Qualche precisazione importante però, per dirla come stanno.
1) Non “ricreano il Big Bang”
Non ricreano l’universo intero, ovviamente. Ricreano una micro-goccia di materia con densità ed energia tali da portare la materia nello stato chiamato plasma di quark e gluoni (QGP).
È un frammento, non una replica cosmica. Ma lo stato fisico è plausibilmente analogo.
2) La “scia” è una prova fortissima del comportamento liquido
Il punto chiave è questo: se un quark energetico attraversa il plasma e lascia una scia (tipo onda d’urto / wake), significa che il mezzo:
oppone resistenza
trasporta energia
reagisce come un fluido continuo
Quindi non è un gas rarefatto di particelle libere, ma un liquido quasi perfetto, con viscosità bassissima.
Ed è esattamente ciò che da anni emerge dagli esperimenti di ALICE, ATLAS e CMS: il QGP si comporta come un fluido fortemente interagente, non come un gas.
3) Tempi e temperature: concettualmente giusto
Quando dici “pochi milionesimi di secondo” sei nell’ordine giusto come intuizione divulgativa, ma in cosmologia le scale iniziali sono ancora più estreme: il QGP cosmologico appartiene ai primissimi istanti, prima che si formassero gli adroni (confinamento dei quark).
Le temperature “migliaia di miliardi di gradi” (10¹² K) sono corrette come ordine di grandezza.
4) Il raffreddamento porta al “confinamento”
Giusto anche il passaggio finale: quando la temperatura scende sotto una certa soglia, quark e gluoni non possono più restare liberi e si “impacchettano” in:
protoni
neutroni
mesoni
Questo si chiama transizione di confinamento (o crossover, più precisamente).
Quindi sì: il quadro che riporti è fedele, e la “scia” è un argomento sperimentale molto forte perché è la firma tipica di un mezzo fluido, non di un gas casuale di particelle.
Se vuoi, questo è un esempio perfetto di ciò che nella tua teoria chiameresti “materia come oscillazione di stato”: la materia non è “una cosa”, ma un equilibrio dinamico tra fasi. Qui si vede in modo brutale: basta superare una soglia di energia e la materia cambia natura.
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