世界上“最完美的液体”

夸克-胶子等离子体的模拟图

　　据国外媒体报道，酷热的夸克-胶子等离子体（quark-gluon-plasma）是在粒子加速器的重离子碰撞中产生的，被认为是世界上“最完美的液体”。以前的理论认为“液态”流体存在限制，维也纳科技大学最近的研究结果表明，人们能够打破这个限制，世界上“最完美的液体”就更完美了。

　　流体如何成为液体？这是维也纳科技大学的粒子物理学家一直在努力解决的一个问题。“最完美的液体”一点也不像水，而是在欧洲核子研究中心（CERN）大型强子对撞机重离子碰撞中产生的酷热的夸克-胶子等离子体。维也纳科技大学新的理论研究结果表明这种夸克-胶子等离子体甚至可能比以前的理论认为的粘性更少。该研究结果发表在最新一期的《物理评论快报》上。

　　高粘度液体（如蜂蜜）很浓，有很强的粘性，而量子液体，如超流体氦，可以表现出极低的粘性。理论家在2004年声称，量子理论为流体的粘性提供了一个下限。来自弦理论的应用方法，熵密度最低的粘度比率预计为h/4π（普朗克常数h），甚至超流体氦远远超过这个临界值。在2005年，测量结果表明，夸克-胶子等离子体粘度刚刚超过此界限。维也纳科技大学理论物理研究所的杜米尼克斯登尼德（Dominik Steineder）称，这种低粘度的记录仍然可以被打破。他与教授安东 瑞伯韩（Anton Rebhan）合作获得这一显著的成果。

　　一个夸克-胶子等离子体的粘度不能直接计算出。它的行为如此复杂，因此不得不利用非常复杂的方法，安东瑞伯韩说：“使用弦理论，夸克-胶子等离子体的量子场论可与高维黑洞的物理现象有关，所以我们正在利用弦理论解方程，然后把结果转移到夸克- 胶子等离子体物理。” 以前建立的粘度下限以一个非常类似的的方式计算，然而，在这些计算中，等离子体被模式化为对称的、各向同性的。安东瑞伯韩说：“事实上，由粒子加速器中的碰撞产生的等离子体在开始不是各向同性的。这些粒子加速，并沿着一个特定方向相撞，因此产生的等离子体显示不同的特性。

　　维也纳科技大学物理学家发现了一种方法，可在他们的方程中包括各向异性，粘度的限制也可以在这种新模式中打破。杜米尼克斯登尼德解释说：“粘度取决于其它一些物理参数，但它可以比以前被认为的绝对下界的数量少。” 欧洲核子研究中心正在进行的夸克-胶子实验将为测试新的理论预测提供机会。