夸克-胶子汤，听起来很接地气很像桌面上一道美味的汤是不是？不过这碗“汤”就没有人能喝得了，因为它实在是“太烫”了，连承装它的容器都没有！
“夸克-胶子汤”它的材料不是什么山珍海味，而且质子和中子！在超高温度下，将原子核中的质子及中子“熔化”，变成变成夸克和胶子组成的等离子体，这就是所谓的“夸克-胶子汤”，其温度高达4万亿摄氏度！不要说想喝了，要是真有这么一碗这么烫的汤，倒进太平洋估计都要沸腾了。
夸克-胶子汤示意图
“夸克-胶子汤”是美国布克海文国家实验室的在2010年利用对撞机在4公里长的隧道中使得两束金离子对撞，将质子和中子碎裂为夸克和胶子，温度高达4万亿摄氏度，虽然只有不到1纳秒时间，但是打破了人类之前所创造的最高温度记录。这个温度已经是太阳内部温度的20万倍，也是已经探测到宇宙的最高温度，即使是双子星合并其中心温度也大约只有几千亿摄氏度！
粒子对撞后碎裂
在这种超级高温下，会将夸克之间相互连接一起的键断裂熔化，变成自由流动的、像汤一样的物质状态，这或许就是“夸克-胶子汤”形象得名的原因。夸克和胶子最高温的瞬间处于无粘性流体中自由流动，这种情况只有在宇宙大爆炸的瞬间出现过，而在之后整个宇宙130多亿年种再也没出现过。虽然说这个温度距离理论宇宙的最高温度上限——普朗克温度的1.416833×10^32K差距很大，但是确是宇宙诞生以后出现的最高温度！
模拟夸克状态
在这里插入一个科普知识：最低温度绝对零度是指粒子没有任何能量再运动的温度，既然没有运动，就不会再有温度产生，是温度的下限；最高温度是普朗克的温度，这个温度下粒子的速度可以真正达到光速。由于速度是存在上限的，也就是真空中的光速，那么这个普朗克温度也就被认为是宇宙最高温度的上限。
对撞粒子
目前人类想了解宇宙及物质的诞生，基本都是通过电子对撞机来探索。在对撞机中通过对各种粒子、加速到极高的速度，甚至接近于光速，然后使粒子轰击一固定靶或者对撞，从而观察粒子的性质，或者由此创造新的物质。要想将一个较大的物体加速到接近光速的过程，所需要的能量是极大的，人类目前是远远不能提供。但是要将粒子加速到接近光速，却是可以完成的，因此人类可以在粒子级别层面上研究宇宙及物质的起源，这也就是电子对撞机的作用和意义。
欧洲大型电子对撞机
不过大家都知道，由于这个宇宙中的法则——光速上限的限制，宇宙中是没有任何物质可以超过光速的，即使极为微小的粒子也不行。我们今天大型电子对撞机可以创造的最高速度，可以说已经极为接近光速了，达到了光速的99.99999988%，和真空中光速只差几毫米！但是很难再进一步了。
电子对撞机示意
事实上，在宇宙中也没有真正能达到真空中光速的东西，哪怕是宇宙中高速飞行的各种高能粒子，甚至是能量子的光子。这是因为我们宇宙中并非完全的真空，而是存在宇宙微波背景辐射（宇宙大爆炸留下的余晖——充满宇宙的热辐射）。任何高能粒子进入太空，粒子本身的核微波辐射都会和这些宇宙微波背景辐射发生作用，从而损失能量并减速！好比飞机在大气中飞行一样，总会受到空气的阻力，如果引擎不继续提供能量，飞机就会慢慢减速，直到到停下来。
宇宙背景辐射示意
所以说，我们现在无论提供的能量有多强大，都不可能制造出达到真空光速的东西，也无法完全模拟宇宙大爆炸时候的极点温度，只能是无限逼近。但是，我们创造的更高温度记录还是会不断升高的，毕竟使用更加高速的粒子对撞，产生的温度也会更高！据称，欧洲粒子物理研究所就使用大型电子对撞机，将人类最高温度记录又打破了，达到了5.5万亿摄氏度！
永无止境，不仅是人的追求信念，也是科学探索的座右铭！人类创造的温度，没有最高，只有更高！
