Wetenschappers creëren recordwarmte: 4 biljoen graden

Geschreven op 26 juni 2012 om 13:20 uur door 11

Wetenschappers hebben met behulp van de Relativistic Heavy Ion Collider de hoogste temperatuur die ooit door mensen is gemaakt, gecreëerd. Het werd er even 4 biljoen graden Celsius.

Zo’n hitte is lastig te bevatten. Maar even ter verduidelijking: dat is dus 250.000 keer warmer dan het centrum van de zon.

Hoe?
Hoe creëerden onderzoekers die enorme hitte? Ze maakten gebruik van de Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC). Deze liet goud-ionen met enorme snelheid (bijna de snelheid van het licht) met elkaar botsen. Daarbij kwam zoveel energie vrij dat de neutronen en protonen in de kern ervan smolten. Daarbij kwamen quarks en gluonen vrij die een plasma vormden. Dat plasma heeft slechts eenmaal heel kort in de natuur bestaan: ongeveer een miljoenste van een seconde na de oerknal. RHIC heeft de temperatuur van dit plasma gemeten en dat bleek ongeveer 4 biljoen graden Celsius te zijn.

Tijdelijk record?
En die cijfers zijn inmiddels in het Guinness Book of Records opgenomen. Of RHIC het record lang in handen houdt? Dat is twijfelachtig. ALICE (A Large Ion Collider Experiment van de Large Hadron Collider) kan het record gemakkelijk verbreken. “De energiedichtheid in de LHC ligt een factor of drie hoger dan in RHIC,” legt onderzoeker Despina Hatzifotiadou uit. “Dat vertaalt zich in vergelijking met RHIC naar een dertig procent toename in absolute temperatuur. Dus ik zou zeggen dat ALICE het record heeft.” Maar omdat ALICE nog nooit met officiële temperatuurgegevens naar buiten is getreden, maakt deze tot op heden geen kans op een plekje in het Guinness Book of Records. Maar het is natuurlijk niet uit te sluiten dat dat binnenkort verandert.

Zo’n record is natuurlijk leuk, maar het is maar bijzaak. Uiteindelijk hopen de onderzoekers met de prestaties van RHIC een nog beter beeld te krijgen van hoe deeltjes zich gedragen. “Deze zeer hete materie is om meerdere redenen heel gaaf,” stelt onderzoeker Steven Vigdor. “We verwachtten wel dat we deze temperaturen zouden halen – dat is tenslotte de reden voor de bouw van RHIC.” Maar de onderzoekers hadden niet verwacht dat de deeltjes zich samen als een bijna perfecte vloeistof zouden gedragen. Dit fenomeen treedt trouwens niet alleen op bij zeer hoge temperaturen, maar ook aan de andere zijde van het spectrum. “Andere fysici hebben vergelijkbaar gedrag geobserveerd in atomen bij temperaturen nabij het absolute nulpunt (-273,15 graden Celsius).”

Fout(je) gevonden? Meld het ons!
Bronmateriaal:
"Brewing the World’s Hottest Guinness" - BNL.gov
  • sipke

    hoe meten ze dat, en waar gaat die warmte naar toe (het is natuurlijk maar heel weinig materie, maar die warmte wordt wel afgegegven)

  • mattias

    Die dissipeert gewoon. het is inderdaad heel weinig. het gaat vaak om een paar miljoen eV (uit mijn hoofd) en dat lijkt veel maar dat is het niet. 1 eV = 1,602 176 53 × 10–19 J. dus het gaat om miniscule hoeveelheden energie die als ze op een heel klein volume worden gepropt wel hoge energie dichtheid hebben. en dus heel heet. de tijdspan zal ook niet zo lang zijn denk aan nano seconden ofzo iets dergelijks. misschien nog korter.
    ik bedenk me net wel dat het daar praktisch perfect vacuum is. de deeltjes geven pas warmte af als ze iets anders tegen komen. meestal de detectoren dus. die meten de energie waarschijnlijk en kunnen zo de temperatuur bepalen.

  • RasmusGeertsema

    Als de warmte vrijkomt bij het meten, en het meten gaat door aanraking, met wat voor materiaal meten ze dan? Dat zou dus betekenen dat dat materiaal 250.000 keer de warmte van de zon aan moet kunnen?

  • Mattias

    nee zo werkt het niet. in de atmosfeer kan het op plekken 200 graden zijn maar als je er bent vries je dood. warmte is een vreemd begrip je kan beter denken in termen van energie. een deeltje van een temperatuur van, stel, een miljoen graden zal een blok staal van een kilo niet echt kunnen opwarmen he.

  • Niemand

    Ze hebben weer een paar goud atomen laten knallen, dan komen ze doodleuk vertellen dat ze de eerste seconde na die Denkbeeldige-filosofische-theoretische BB hebben nagebootst…..Wat een lachertje.

    Goud atomen zijn zowat de zwaarste atomen dat we hebben, deze goud atomen zijn pas na verschillende generaties aan sterren ontstaan.
    Deze zware atomen werden pas gevormd nadat de eerste sterren supernova zijn gegaan en deze ontstaan diep in de kern.

    Als ze echt de eerste seconde van die denkbeeldige-filosofische-theoretische bb theorie willen nabootsten, dan moeten ze een paar zo niet miljoenen-miljarden waterstof atomen tegen elkaar laten knallen.
    Enkel en alleen dan zouden ze een goed-beter beeld kunnen krijgen, maar als ze dat zouden doen, dan bestaat de Aarde en ons planetenstelsel niet meer, dus hebben ze in the end nog niets…LOL.
    En waarom waterstof?? De eerste sterren bestonden voornamelijk uit lichtere elementen zoals helium, helium komt voornamelijk vrij als twee waterstof atomen tegen elkaar worden geknald.
    Dus als ze echt de zgn eerste seconde willen nabootsen, doe dit dan met: 1/ waterstof atomen 2/ met het absolute min punt…….dan komen ze er uit misschien ooit wel eens uit.

    Maar ga geen zware elementen laten knallen, om dan doodleuk te komen vertellen dat ze de eerste seconde na die theoretische BB hebben nagebootst, want dat is valse wetenschap.
    Laat me denken aan die frauderende wetenschappers, ze doen het blijkbaar op de ene of andere manier allemaal, zolang dat het maar in het theoretische plaatje past zeker.

    • mattias

      Jij hebt echt geen idee waar je het over hebt he.
      alle atomen zijn uiteindelijk opgebouwt uit precies hetzelfde. (protonen neutronen, elektronen. en die op hun beurt uit quarks) als je ze uit elkaar haalt kan je niet meer zien wat je uit elkaar hebt gehaald. dus of je nu een goud atoom of een paar honderd waterstof atomen op elkaar schiet maakt niets uit voor het eindproduct.
      ze gebruiken goud omdat dat blijkbaar het efficientste is. als die goud deeltjes op elkaar zijn gebotst hou je allen wat quarks en andere dingen over. en het is niet meer zichtbaar van dat goud deeltje.
      in de buis waar de botsingen gebeuren is het ook praktisch 0 graden kelvin. het is namelijk uber goed vacuum.

      • Niemand

        Misschien moet jij toch maar eens wat gaan bijlezen, want nagenoeg geen enkele atoom is het zelfde.
        Goud atomen zijn veel zwaarder dan water-waterstof atomen-isotopen, en ja goud atomen worden alleen geproduceert in zware sterren die later suppernova gaan.
        Dus niet ten tijde van die BB of wat dan ook, want goud atomen zijn pas in latere sterren generaties ontstaan dus ver weg van die zgn BB.
        Dus is het niet logisch om goud atomen te knallen en dan stellen dat ze de eerste seconde na die denkbeeldige BB hebben nagebootst want dat is verre van het geval.

        Atoomsoort

        http://nl.wikipedia.org/wiki/Scheikundig_element

        Atoom

        http://nl.wikipedia.org/wiki/Atoom

        Atoommassa

        http://nl.wikipedia.org/wiki/Atoommassa

        Goud

        http://nl.wikipedia.org/wiki/Goud

        Waterstof (element)

        http://nl.wikipedia.org/wiki/Waterstof_(element)

        Waterstofatoom

        http://nl.wikipedia.org/wiki/Waterstofatoom

        • Mattias

          Ik zei ook niet dat ze hetzelfde waren. ik zei dat ze uit hetzelfde opgebouwd zijn. of ben je het daar niet mee eens. ik weet ook wel dat een goud atoom zwaarder is.

          • Niemand

            Natuurlijk zijn ze uit het zelfde gebouwd, de nucleus, de elektronen, de fotonen etc..
            Maar ieder type is dan ook weet niet het zelfde, de ene atoom heeft meer massa dan de andere, de ene soort atoom heeft meer elektronen de andere weer meer of minder fotonen, de ene atoom is groter dan de andere etc…..dit scheelt hem toch wel een flinke slok.

            Misschien dat we elkaar wat misbegrepen hebben, maar uit uw reactie maakte ik uit dat iedere atoom het zelfde is, het dus ook niet uitmaakt welke soorten atomen ze nu laten knallen al dan niet.
            Mijn punt is dat het net wel uitmaakt welk type atomen ze laten knallen, net omdat iedere soort atoom ondanks dat ze allen uit elektronen-fotonen, nucleus, massa etc..bestaan, er wel degelijk een groot verschil is.
            Dus u kan dan toch ook niet ontkennen, dat goud atomen die veel zwaarder zijn dan bv helium, dat met het botsen van zware elementen er veel meer energie vrijkomt dan met lichtere atomen..ja toch.

            Ik ben gisteren trouwens opzoek geweest naar een element dat waterstof en helium als verval hebben.
            Waarom waterstof en helium, ons Universum met alles er op en er aan bestaat voor 80% uit waterstof, de eerste sterren zouden bestaan uit puur helium.
            Ik had ondertussen al een ijzererts gevonden dat water als bij product had, maar water in het ijzererts kwam daar dan weer door een bepaald mineraal, en dat mineraal ontstond dan weer in water..dus was ik nog geen stap verder.

            Dus als iemand suggesties of een paar goede bronnen heeft, laat maar komen, maar geen wiskunde aub.

          • Mattias

            er is macroscopisch inderdaad een groot verschil. maar mijn punt is nou juist dat microscopisch er dus nauwelijks tot geen verschil is.

            dat goud meer energie heeft als je hem laat botsen is niet a priori waar. je kan een waterstof atoom gewoon harder laten gaan en dan heeft die meer energie als het goud atoom die met een langzamere snelheid gaat.

            ook nog iets. in die eerste paar seconden van de bigbang waren er ook geen waterstof atomen. er waren uberhaubt geen atomen. er was alleen een hete energetische soep van quarks, gluonen en allerlei andere elementaire deeltjes (dit is in de eerste microseconde). maar voornamelijk die twee. toen de temperatuur af ging nemen kwamen de atomen pas te voorschijn.
            die quark soep is dus precies wat ze maken met die botsingen. en omdat in elk atoom dezelfde deeltjes zitten maakt het dus niet uit welke je laat botsen. het gaat erom dat ze zo kapot zijn dat je zo’n soep krijgt.

            je hebt vast al wel eens de wiki over de big bang gelezen daar staat het uitgebreider

  • vgl

    Waarom moet iedere proef in het kader van de BB of de opwarming van de aarde geplaatst worden?
    Dat trekt lezers bijna even hard als het woordje sex.
    En inderdaad: hoe meten ze die temperatuur, of is die berekend met mogelijke foutieve veronderstellingen…

© 2009-2013 Scientias.nl.
Adverteren · Stage lopen? · Disclaimer · Sitemap