“弦論和RHIC對撞之間的聯(lián)系，人們未曾預(yù)料到，是令人高興的，”O(jiān)rbach博士說?！跋艺搶で髮⒍兰o物理的兩大智力成果即廣義相對論和量子力學(xué)統(tǒng)一起來，它可能完全會對二十一世紀的物理產(chǎn)生深刻影響?！?O:P>
布魯克海文國家實驗室在2005年4月于佛羅里達州坦帕舉行的美國物理學(xué)學(xué)會會議上宣布，RHIC四個合作組在辛勤作了將近一年實驗后所寫的論文將由《核物理A》雜志同時出版，還將編輯成布魯克海文專題報告（special Brookhaven report）。
這些概要顯示RHIC的一些觀測符合關(guān)于夸克-膠子等離子體的理論預(yù)言。夸克-膠子等離子體是假設(shè)宇宙大爆炸后僅幾微秒內(nèi)存在的一種物質(zhì)。的確，許多物理學(xué)家斷言RHIC已經(jīng)表明制造出了夸克-膠子等離子體。
然而，所有四個合作組都特別提到，實驗數(shù)據(jù)和基于夸克-膠子等離子體形成的簡單模型的早期理論預(yù)言之間存在著差距。
在宇宙現(xiàn)有物質(zhì)中，夸克等被約束在質(zhì)子和中子內(nèi)，無法獨立存在。RHIC的研究人員從2000年6月起，讓金原子核以接近光速的速度相撞，試圖以相撞產(chǎn)生的巨大能量和溫度“融解”質(zhì)子和中子，使夸克以自由形態(tài)釋放出來。
“我們已經(jīng)達到了預(yù)言形成這樣等離子體所需要的溫度（熱比太陽中心高15萬倍）和能量密度（能量/單位體積）”，負責(zé)高能和核物理的BNL副所長Sam Aronson（右圖）說。但分析從2000年6月開始到2003年物理運行所得到的RHIC數(shù)據(jù)表明，RHIC金離子對撞中形成的物質(zhì)更像是液體而不是氣體。
該證據(jù)來自在對單個對撞中產(chǎn)生的成千上萬粒子所走軌跡中沒有預(yù)料到的圖形的測量。這些測量結(jié)果顯示，對撞中產(chǎn)生的原始粒子往往集體移動，以適應(yīng)壓力跨越對撞的原子核形成的體積的變化?？茖W(xué)家們把這個現(xiàn)象稱作“流動”，因為它類似流體運動的特性。
但是，不像隨便移動的單個分子的普通液體，RHIC上形成的熱物質(zhì)似乎按顯示出粒子中高度協(xié)調(diào)的模式移動—有點兒像作為一個實體做出反應(yīng)的魚群，同時穿過變化中的環(huán)境。
Aronson 稱：“這是個近乎‘完美的’流體運動?！币馑际撬捎昧黧w動力學(xué)的方程式加以解決。展開這些方程式，在理論上描述“完美的”流體—那些具有極低粘性和因粒子中高度相互作用非常迅速達到熱平衡的能力。雖然RHIC的科學(xué)家們沒有直接測量粘性，但是他們可以從流體模式推斷，質(zhì)量上粘性非常低，達到量子機械的極限。
這些事實共同提出了一個引人注目的情況。Aronson說：“實際上，RHIC正形成的物質(zhì)的集體相互作用程度、快速熱能化和極低粘性使其成為歷來觀測到的最近乎完美的液體?！?/FONT>
以上圖像將預(yù)言中的氣體夸克-膠子等離子體態(tài)(Figure A,見mpeg animation)的夸克中的相互作用和集體運動，或“流動” 的程度與RHIC上金-金對撞觀測到的液態(tài)(Figure B,見mpeg animation)加以對比。綠色的"力線"和集體運動（僅在動畫中可以看到）顯示在被描繪成近乎“完美的”液體中夸克間更高程度的相互作用和流動。
在較早報道（reported earlier）的結(jié)果中，RHIC上進行的其他測量顯示出，高能夸克和膠子的噴注在橫穿對撞中產(chǎn)生的熱火球時迅速減緩下來。這個“噴注淬火”證明該新形式的物質(zhì)中的能量密度格外地高—遠遠高于由普通核物質(zhì)組成的介質(zhì)所能做出的解釋。
Aronson說：“最近的發(fā)現(xiàn)不排除這個新的物質(zhì)態(tài)實際上是一種形式的夸克-等離子體的可能性，只不過有別于理論的預(yù)言。”許多科學(xué)家相信這個是這種情況。為解決這一問題，RHIC正在進行詳細的測量。
理論物理學(xué)家們的標準計算不能將在RHIC上觀測到的夸克和膠子之間的強耦合包括進去，現(xiàn)也在重新考慮他們的一些早期模型和預(yù)言。為了應(yīng)對這些問題，他們在一些世界上功率最大的計算機上進行大規(guī)模的數(shù)字模擬，其他人正試圖將定量的粘性測量包括在以近乎光速運動的流體運動方程式里。一個子集的計算采用弦論方法預(yù)言RHIC上形成的液體的粘性，并解釋其他一些驚人的發(fā)現(xiàn)。這些研究將對液體“近乎完美”到何種程度提供更定量的了解。
意外的發(fā)現(xiàn)還為實驗室以前達不到的極端溫度和密度時物質(zhì)特性的新發(fā)現(xiàn)提供了廣泛機遇。
布魯克海文國家實驗室所長Praveen Chaudhari說：“發(fā)現(xiàn)實驗室里重建被認為宇宙誕生后幾微秒里存在的近乎完美的液體，的確令人驚愕。四個RHIC合作組現(xiàn)正在收集和分析從第四年和第五年運行得到的新的海量數(shù)據(jù)，我期待在不久的將來有更多更迷人的發(fā)現(xiàn)?！?O:P>
科學(xué)家們總結(jié)了RHIC前三年的發(fā)現(xiàn)，稱RHIC重離子對撞形成的物質(zhì)不像預(yù)期的自由夸克和膠子的氣體那樣飛散，而看起來更像是一種液體。
