Регистрация кварко-глюонной жидкости
Мне кажется, у вас несколько невреное представление о том, как что-то открывают в физике элементарных частиц. Попытаюсь его исправить :)
Вот вам эксперимент. В специальную клетку в зоопарке, полностью закрытую от человеческого взгляда, поместили льва и львицу. Роботы их кормят, убирают, в общем, все в порядке, только человек не может видеть, что в клетке происходит. Но слышать он может.
В один прекрасный день выяснилось, что к голосу льва и львицы присоединилось тявкание детеныша. Люди услышали и радуются -- родился львенок!
Но тут приходите вы и спрашиваете -- а с чем вы собственно вщяли, что это львенок? Вы его видели? Вы его щупали? А вдруг там родился медвежонок? или орангутанг? или попугай, который с рождения умеет тявкать как львенок? Где доказательства?
Так вот, в физике элементарных частиц аналогичная ситуация.
Там нет такого, что столкнули частицы и получилось нечто, что заранее даже и не угадаешь. Кстати, ускоритель вообще строится только после того, как теоретики докажут, что именно в таких столкновениях будет рождаться что-то интересное. Предложат различные теоретические модели, на которые сейчас ответа нет, а новый ускоритель ответ даст.
В случае с кварк-глюонной плазмой, в общем-то, вся адронная физика говорит о том, что при высоких давлениях и температурах адронное вещество "расплавится", превратится в сгусток кварков (ну и глюонов, это неизбежно). Вопрос только в том, в каком именно виде будет существовать эта плазма, при каком именно давлении и температуре она появится. Именно для того, чтобы проверить это, и строили коллайдер тяжелых ионов: в столкновении они как раз на короткое время и дадут высокие давления и температуру.
Так что, вопрос не стоит о том, будет ли это протон-электронная жидкость (это настолько противоречит всей физике элементарных частиц, что отличие давно бы заметили в других экспериментах). Вопрос заключается в том, какими именно параметрами эта плазма обладает.
Как таке вещи проверяются? Сама капелька кварк-глюонной плазмы никуда не успевает вылететь -- она распадается тут же, где и родилась, внутри вакуумной трубы. В процессе распада (лучше -- испарения) из нее вылетают разные частицы, с разной энергий и опд разныим углами. Эти частицы живут уже довольно долго, так что успевают протелеть перед распадом несколько метров и оставить след в детекторе.
Сам по себе набор вылетевших частиц мало о чем говорит. Поэтому делается следующий шаг -- моделирование. Берется какая-то онкретная теоретическая модель кварк-глюонной плазмы, на основании нее вычисляются вероятности вылета и распада тех или иных частиц, моделируется прохождение метастабильных частиц через детектор, моделируется процесс регистрации сигнала (ну например, диффузия электронов к проволочкам в пропорциональной камере или сбор фотонов фотоумножителями). Полученные "сгенерированные события" затем проходят ту же обработку софтом, что и настоящие данные, и на выходе сравнивают одно с другим.
Если результаты опыта сильно расходятся с результатами генератора событий на основании данной конкретной модели. то считается, что модель плохо описывает данные. Если хорошо -- считается -- хорошо описывает данные.
Если какая-то модель гораздо лучше других описывает целую толпу самых разных данных, то осторожно говорится, что эта модель, скорее всего верна.
Вот примерно то, на основании чего утверждается, что на RHIC открыли, что кварк-глюонная плазма представляет собой не слабо взаимодействующий газ, а сильно взаимодействующую жидкость.