一组研究人员在理解宇宙中一些最重粒子，在类似于大爆炸后即刻存在的极端条件下如何表现方面取得进展。
一项发表于《物理学报告》的研究，为塑造我们宇宙且至今仍引导其演化的基本作用力，提供了新的见解。
此项研究由来自巴塞罗那大学、印度理工学院和德克萨斯A&M大学的国际团队开展，聚焦于含有重夸克的粒子，重夸克是现存一些最重粒子的构成要素。
这些被称为粲和底强子的粒子，为理解在地球上几乎无法自然重现的条件下的物质，提供了独特视角。
为研究这些极端条件，科学家利用大型强子对撞机（LHC）和相对论重离子对撞机（RHIC）等大型粒子加速器，以接近光速的速度使原子核碰撞。
这些碰撞产生的温度比太阳中心还要高1000多倍，短暂创造出一种名为夸克 – 胶子等离子体的物质状态，这是一种在大爆炸后微秒内存在的基本粒子 “汤”。
随着这种极热的等离子体冷却，它转变为强子物质，这一阶段由诸如质子和中子等常见粒子，以及被称为重子和介子的其他奇异粒子构成。理解这一转变有助于科学家拼凑出早期宇宙中物质，是如何从基本粒子的混沌汤演变成我们如今所见的结构化物质。
重夸克在这些极端环境中就像微小的传感器。因其质量大，它们移动比轻粒子慢，与周围环境的相互作用也不同。这使它们成为探测其穿行的热而致密物质属性的理想选择。
此前研究主要集中在最初极热的夸克 – 胶子等离子体阶段。然而，这项新研究揭示，随后的冷却阶段，即系统转变为强子物质时，在决定粒子行为以及科学家在实验中所能观测到的现象方面，起着关键作用。
研究人员研究了重强子，特别是D和B介子（含有粲和底夸克ǚ..
这些相互作用影响诸如粒子流模式和能量损失等可测量量，为极端条件下物质的基本属性提供有价值的数据。
理解热物质中重粒子的行为，对于绘制早期宇宙的属性以及支配它的基本作用力至关重要。这些发现也为未来更低能量的实验奠定基础，包括欧洲核子研究组织（CERN）的超级质子同步加速器以及德国即将建成的反质子与离子研究装置（FAIR）计划开展的研究。
这项研究有助于解答关于我们的宇宙如何从最初时刻演变成如今我们观测到的复杂宇宙的基本问题。
通过研究可能的最极端条件下的物质，科学家不断揭开我们起源的秘密以及塑造现实本身的力量。