然而，在我们脚下的地球，竟也隐藏着一些微小而强大的磁场区域，其强度足以超越那些宇宙级的“怪兽”。美国能源部旗下的布鲁克海文国家实验室，在其相对论重离子对撞机（RHIC）进行的研究中，揭示了一项破纪录的惊人发现：在各类重离子原子核碰撞后生成的粒子喷雾上，留下了前所未有的强磁场痕迹。
RHIC的STAR合作项目科学家沈迪宇指出：“这是我们首次测量并理解磁场如何与夸克-胶子等离子体（QGP）相互作用。”通过分析偏离中心碰撞时释放出的小型夸克和胶子碎片，物理学家得以深入洞察原子核心内主导的力量。
夸克作为在量子风暴中闪烁的基本粒子，它们之间的互动由短暂现世的胶子掌控，胶子聚合夸克与反夸克形成质子与中子，进而构建了世间万物的基石——原子核。研究夸克与反夸克如何在瞬息的生命中潜入原子核内部，有助于科学家从最基础层面重构物质结构的认知。然而，原子核心的空间并非胆怯者的乐园。理论上，手性磁效应可用于描绘夸克及其反夸克伙伴的活动轨迹，但现实中，存在于夸克与胶子构成的短暂迷雾中的电磁场转瞬即逝，迅速淹没于竞争电流之中，难以直接观测。不过，一种特定情况可能创造出便于研究的强大磁场：当两束大型重原子核发生非中心碰撞时，带电荷的质子相互挤压产生强烈的磁涡流，其强度竟能超越震颤的磁星数倍之多，预计高达1018高斯，这可能是已知宇宙中最强大的磁场。
STAR团队的王刚博士强调：“这种高速正电荷相互作用应会产生极为强劲的磁场，预估强度为1018高斯，堪称宇宙最强。”相较于最强磁星，这种瞬间爆发的磁闪强度高出一万倍，比我们日常使用的冰箱磁铁强度还要强上10千万亿倍。
尽管这些质子引发的磁爆仅持续十亿分之一秒，无法直接观察到磁场本身，但其存在依然能被碰撞过程中释放出的带电夸克感知到。
通过调控金原子核以及其他如钌和锆原子核以不同能量相互碰撞，研究人员细致筛选残留粒子，并成功识别出指示磁场存在的粒子路径。据此，他们进一步量化粒子分布，从而揭示了关于夸克-胶子等离子体电导率的关键信息。
沈迪宇博士表示：“我们可以通过集体运动测量推算出电导率的具体数值。粒子偏转程度与QGP内的电磁场强度及电导率之间存在着直接关联，此前从未有人成功测量过QGP的电导率。”
这项里程碑式的研究成果已在《物理评论X》期刊发表。敬请关注“知新了了”，了解更多此类前沿科学探索！
