В ускорителях вроде Большого адронного коллайдера сталкивают тяжёлые ядра на огромной скорости. На миг рождается кварк-глюонная плазма (КГП) — состояние вещества, где кварки и глюоны плавают свободно, как в первые микросекунды после рождения Вселенной.
Эта плазма не просто горячая. Она ещё и крутится с бешеной скоростью — до 10²² оборотов в секунду. Для сравнения: самый быстрый рукотворный волчок делает около 10⁵ оборотов в секунду. Разница — как между вращением стрелки часов и вспышкой молнии. Но удивительно не это. Удивительно, что плазма при таком кручении не разлетается в клочья. Авторы новой работы нашли ответ: виновато само расширение.
Обычно в жидкости вихревые трубки (тонкие шнуры вращающейся материи) могут скручиваться и вытягиваться — это усиливает вращение. Но в КГП всё иначе. Её взрывное расширение действует как невидимая геометрическая защита: оно «разбавляет» вихри, не давая им самопроизвольно расти. Вязкость тут почти ни при чём — всё решает чистая геометрия разлёта.
Так природа ставит изящный эксперимент: самый сильный вихрь во Вселенной сам себя и прячет. Чтобы его увидеть, детекторам на БАК и коллайдере RHIC приходится ловить тончайшие угловые смещения частиц. Это похоже на попытку услышать шёпот в грозу — но именно так физики учатся читать историю первых мгновений материи.
как её написали авторы, на английском arXiv:2607.03716
This article provides a self-contained bridge between classical vortex dynamics and the relativistic, subatomic domain of the Quark-Gluon Plasma (QGP) produced in ultra-relativistic heavy-ion collisions. While the QGP is widely studied for its near-perfect fluidity, we focus on its role as the most vortical medium in the Universe ($$\omega \sim 10^{22}\text{ s}^{-1}$$). The originality of our approach lies in isolating the explicit physical competition between non-linear vortex stretching and violent relativistic volumetric dilatation. By solving the covariant transport equations and tracking the comoving enstrophy density, we demonstrate that the explosive kinematics of the QGP provide an innate geometric shield that naturally regularizes the continuous flow, suppressing the self-amplification of vortex tubes before any microscopic viscosity is required. Furthermore, we connect this expansion phase back to the highly non-equilibrium initial state. We quantitatively predict that under a peripheral dipole initial topology, the global mid-rapidity hyperon polarization vanishes ($$P_\Lambda \lesssim 10^{-4}$$), establishing that the definitive signature of the QGP's rotation must be sought in azimuthal differential measurements within the LHC and RHIC experimental programs.
Скорость вращения кварк-глюонной плазмы в 10 миллиардов раз превышает скорость вращения самых быстрых пульсаров — нейтронных звёзд, которые и так считаются космическими волчками.