RHIC

RHIC (англ. The Relativistic Heavy Ion Collider) — релятивистский коллайдер тяжёлых ионов. Коллайдер расположен в Брукхейвенской национальной лаборатории (штат Нью-Йорк)[1]. На установке изучается структура нуклонов и кварк-глюонная плазма, возникающая в месте столкновения частиц, и существовавшая во Вселенной в прошлом, вскоре после Большого Взрыва[2].

В настоящий момент RHIC уступил статус наиболее мощного коллайдера тяжёлых ионов в мире: с начала ноября и до конца 2010 года Большой адронный коллайдер (БАК, LHC) работал в режиме столкновений тяжёлых ионов (Pb) и сталкивал частицы при бо́льших энергиях (1.4 Тэв/нуклон)[3]. Однако, LHC далеко не по всем параметрам превосходит возможности RHIC, который, работая с разнообразными ионами (Au, Cu, U), имеет не меньшую, чем у LHC, светимость ~1×1027см−2с−1, и 4 независимых детектора. Кроме того, RHIC уникален в своей способности сталкивать спин-поляризованные протоны. Также следует учесть, что ускорительное кольцо LHC будет работать в режиме ионных столкновений не более одного месяца в году.

Детекторы

В местах столкновения пучков установлены детекторы[4]:

  • PHENIX;
  • PHOBOS;
  • BRAHMS;
  • STAR.

Научные результаты

В экспериментах 2010 года впервые в мире были получены атомы антигелия-4 (18 событий)[5].

В результате эксперимента, проведенного на RHIC, удалось подтвердить предсказания Брейта и Уиллера (физики Григорий Альфредович Брейт-Шнайдер и Джон Уиллер предположили, что при столкновении фотонов могут образовываться пары частиц материи-антиматерии, состоящие из электронов и позитронов): при столкновении тяжелых ионов золота на скорости, близкой к скорости света, образовывались пары частиц и античастиц.

Открыто вакуумное двулучепреломление — в эксперименте на RHIC поляризация вакуума магнитным полем заставляло фотоны испытывать флуктуации и влияла на поглощение света[6].

Будущее

Согласно одному из проектов (eRHIC), к ионному кольцу предлагается пристроить линейный ускоритель электронов и проводить электрон-ионные столкновения[7]. Однако для этого придётся кроме всего создать как минимум ещё 1 новый детектор.

В связи с общим сокращением финансирования в США работ по физике высоких энергий, с 2012 года звучат предложения о полной остановке коллайдера, подобно тому как был закрыт коллайдер Тэватрон[8].

См. также

Ссылки

  • Официальный сайт коллайдера RHIC

Примечания

  1. ↑ M. Harrison, T. Ludlam, & S. Ozaki, Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. A 499:2—3, 235 (2003); M. Harrison, S. Peggs, and T. Roser, Ann. Rev. Nucl. Part. Phys. 52, 425 (2002); E. D. Courant, Ann. Rev. Nucl. Part. Phys. 53, 1 (2003).
  2. ↑ e.g. M. Riordan and W. A. Zajc. [1] Архивная копия от 7 октября 2007 на Wayback Machine // Scientific American 294:5, 34, may 2006 / Scientific American Podcast, April 26, 2006 Архивная копия от 4 февраля 2012 на Wayback Machine (MP3)
  3. ↑ На LHC начались столкновения тяжелых ядер // Элементы — новости науки / Архивировано 24 ноября 2010 года.
  4. ↑ «В мире науки» (недоступная ссылка), август 2006.
  5. ↑ The STAR Collaboration. Observation of the antimatter helium-4 nucleus (англ.) // Nature. — 2011. — doi:10.1038/nature10079.
  6. ↑ Невероятный прорыв: в случае успеха ученые хотят превратить свет в вещество Архивная копия от 11 января 2024 на Wayback Machine // russian7.ru
  7. ↑ Facility Upgrades: RHIC-II and eRHIC Архивная копия от 14 мая 2011 на Wayback Machine
  8. ↑ Nuclear Decelerator: Last U.S. Particle Collider on Chopping Block.  (неопр.) Дата обращения: 1 октября 2012. Архивировано 22 октября 2012 года.