Релятивистский коллайдер тяжелых ионов (RHIC), самый мощный в мире коллайдер тяжелых ионов в мире, недавно зарегистрировал самую высокую температуру, когда-либо созданную в наземной лаборатории в 4 триллиона Кельвинов. Достигнутое при почти легкой скорости столкновения ионов золота, это привело к временному существованию кварк-глюонного супа - что-то, впервые увиденное примерно в десять с точностью до минус двенадцати первой секунды после большого взрыва.
И, конечно же, Большой адронный коллайдер (LHC) может однажды стать самым мощным коллайдером тяжелых ионов в мире (хотя он будет проводить большую часть своего времени, изучая столкновения протонов с протонами). И конечно, возможно это собирается генерировать впечатляющие 574 ТэВ, когда он сталкивается со своими первыми ионами свинца. Но вы должны выиграть игру, прежде чем получить трофей.
Чтобы отдать должное, LHC уже является самым мощным коллайдером частиц в мире - он достиг энергий столкновений протонов в 2,36 ТэВ в конце 2009 года. И в конечном итоге он должен достичь энергий столкновений протонов в 14 ТэВ, но это произойдет намного позже запланированное отключение на техническое обслуживание в 2012 году, в преддверии достижения своих полных конструктивных возможностей с 2013 года. Он уже распространил пучок ионов свинца, но нам еще предстоит увидеть столкновение тяжелых ионов LHC.
Итак, на данный момент RHIC по-прежнему выпускает все самое интересное. В начале марта 2010 года он произвел самое большое из когда-либо отрицательно заряженных ядер - антиматерии, поскольку вы можете создавать ядра материи только из протонов и / или нейтронов, которые когда-либо будут иметь только положительный или нейтральный заряд.
Это ядро антивещества несло анти-странный кварк - который требует нового имени ... мирского кварка, обычного кварка? И поскольку единственными ядрами материи, содержащими странные кварки, являются гиперядра, RHIC фактически создал антигиперядерное ядро. Чудесно.
Тогда есть целая история супа кварк-глюона. Ранние эксперименты в RHIC показали, что эта сверхгорячая плазма ведет себя как жидкость с очень низкой вязкостью - и, возможно, это то, из чего была создана Вселенная в самые ранние моменты. Ожидалось, что расплавленные протоны и нейтроны будут настолько горячими, что вы наверняка получите газ - но, как и в ранней вселенной, со всем, сгущенным до крошечного объема, вы получите перегретую жидкость (то есть суп).
LHC надеется доставить Хиггсу, возможно, частицу темной материи и, конечно, антиматерию и микро черные дыры нано-ложкой. И после этого говорят о создании очень большого адронного коллайдера, который обещает быть больше, мощнее и дороже.
Но если этот проект не будет запущен, мы все равно сможем увеличить количество существующих коллайдеров. Ускорение коллайдера частиц - это проблема светимости, когда желаемый результат - более концентрированный и сфокусированный пучок частиц - с повышенной плотностью энергии, достигаемой путем втискивания большего количества частиц в поперечное сечение пучка, который вы посылаете вокруг ускорителя частиц. И RHIC, и LHC планируют провести модернизацию, чтобы добиться увеличения их соответствующей светимости до коэффициента 10. В случае успеха мы можем рассчитывать на RHIC II и Супер Большой адронный коллайдер появится в сети после 2020 года. Веселье.
