相對論性重離子對撞機
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相對論性重離子對撞機(relativistic heavy ion collider,RHIC)是全球第一座重離子對撞機,也是唯一的一座自旋-極化質子對撞機。RHIC由美國布魯克黑文國家實驗室負責管理和運營,位於紐約州阿普頓市(英語:Upton)。它是美國唯一運行中的粒子對撞機(英語:Collider),也是目前全世界僅有的兩座運行中的重離子對撞機之一,另一座是歐洲核子研究組織擁有的大型離子對撞機實驗。[1][2][3]RHIC可將重離子加速至接近光速後發生碰撞,實驗產生高溫和高壓。物理學者相信可以利用它研究宇宙在大爆炸發生不久後的物態,比如夸克-膠子漿。[4][5]
截至2019年,RHIC是世界第二高能量的重離子對撞機,僅次於歐洲核子研究組織的大型強子對撞機(LHC)。2010年11月7日,LHC在鉛離子的對撞中觀測到了更高的能量,並至今保持這一紀錄。[6]但是,重離子對撞只是LHC的實驗之一。LHC可用於重離子對撞的時間被限制在每年一個月左右。[7]
2010年,RHIC公布了早期實驗的溫度測量結果。在金離子對撞實驗中,觀測到了6989552750888015000♠345 MeV的溫度,相當於4萬億克耳文或7萬億華氏度。[8][9]這導致了我們所熟知物態的徹底解體,可能產生了類似液體的夸克-膠子漿。[10]
2020年1月,美國能源部科學辦公室決定,在現有RHIC設施的基礎上進行升級並建設電子離子對撞機(英語:Electron–ion_collider)(EIC)。這一升級將歷時十年,並耗資16到26億美元。[11]升級工程於2020年9月18日正式開工。[12]