تسارع بلازما كوارك-غلوون يبلغ 500 ميغا إلكترون فولت عند حافة كرة النار

قام العلماء برسم خريطة التسارع داخل بلازما كوارك-غلوون، وهي حالة فائقة الحرارة من المادة تنشأ في تصادمات الجسيمات، وكشفوا أنه يصل إلى مستويات قصوى عند حافة كرة النار. وتشير النتائج، التي نُشرت في 3 أغسطس 2026، إلى أن التسارع قد يعمل كمعامل تحكم جديد للمادة التي تحكمها القوة النووية الشديدة.

البحث، بقيادة الفيزيائيين من جامعة فودان، يو غانغ ما وشو غوانغ هوانغ، جمع بين نموذجي نقل الجسيمات AMPT وUrQMD مع طريقة تنعيم غاوسية لتحويل توزيعات الجسيمات إلى حقول سائلة مستمرة. وقد سمح هذا للفريق بتتبع التسارع عبر طاقات تصادم تتراوح من 3.5 GeV إلى 2.76 TeV.

وفقًا للدراسة، يصل التسارع الذاتي الأقصى إلى عدة مئات من ميغا إلكترون فولت عند الطاقات المنخفضة والعالية على حد سواء، مع أقوى تسارع عرضي يشير إلى الخارج بالقرب من حدود كرة النار. تصبح الحافة نقطة ساخنة للتسارع لأن الضغط ينخفض بسرعة بينما تظل كثافة الإنثالبي منخفضة، مما يعزز التأثير عبر معادلة أويلر النسبية.

عند طاقات التصادم المنخفضة، يتسبب التوقف النووي في تباطؤ يصل إلى حوالي 500 ميغا إلكترون فولت، بينما عند الطاقات فائقة النسبية، تمر النوى عبر بعضها البعض بسرعة كبيرة بحيث تولد نبضات تسارع قصيرة ومكثفة. نظرًا لأن أقوى تسارع يتركز على طول الحدود، فإن التأثير الكلي يتغير قليلاً فقط بين التصادمات المباشرة والمائلة.

صرح البروفيسور هوانغ أن التسارع ليس مجرد تفصيل حركي، بل قد يعمل كمعامل تحكم ديناميكي حراري لمادة QCD. من خلال تأثير أونروه، يمكن أن يشبه تسارع عدة مئات من ميغا إلكترون فولت درجات حرارة قريبة من درجة حرارة انتقال QCD، مما قد يضيف "محور تسارع" إلى البنية الطورية لمادة QCD ويؤثر على التحولات الكيرالية والتحولات الحبسية.

يخطط الباحثون لدمج تطور هيدروديناميكي أكثر واقعية في حساباتهم والبحث عن إشارات تجريبية، مثل أنماط في استقطاب سبين الهايبرون، التي يمكن أن تكشف عن تأثير التسارع. يهدف العمل، المنشور في مجلة Nuclear Science and Techniques، إلى تحويل التأثيرات الكمومية غير العطالية إلى بصمات قابلة للقياس في مصادمات مثل RHIC وLHC.