望遠鏡なしの天文学-自家製のクォークグルオンスープ

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世界で最も強力な運用可能な重イオン衝突型加速器である相対論的重イオン衝突型加速器(RHIC)は、最近4兆ケルビンの地球ベースの実験室で作成された史上最高の温度を記録しました。金イオンの軽い衝突とほぼ同じ速度で達成され、これにより、クォークグルオンスープが一時的に存在しました。これは、ビッグバン後の最初の1秒の約12の12乗で最初に見られるものです。

そして確かに、大型ハドロン衝突型加速器(LHC)は、近い将来、世界で最も強力な重イオン衝突型加速器になる可能性があります(ただし、陽子同士の衝突の調査にほとんどの時間を費やします)。そして確かに に行く 最初の鉛イオンに衝突すると、壮大な574 TeVが生成されます。しかし、トロフィーを獲得する前に、ゲームに勝利する必要があります。

正当な理由を説明すると、LHCはすでに世界で最も強力なパーティクルコライダーです。2009年後半に2.36 TeVの陽子衝突エネルギーを達成しました。そして、最終的には14 TeVの陽子衝突エネルギーを達成するはずですが、それは後でうまくいくでしょう。 2013年からの完全な設計機能を達成する前に、2012年に予定されているメンテナンスシャットダウン。すでに鉛イオンのビームを循環させていますが、LHC重イオン衝突が発生することはまだありません。

したがって、現時点では、RHICがすべての楽しいものを公開しています。 2010年3月の初めに、正または中性の電荷しか持たない陽子および/または中性子からのみ物質核を構築できるため、これは反物質である最大の負に帯電した核を生成しました。

この反物質の核は、奇妙なクォークを運びました–新しい名前を求めています…ありふれたクォーク、従来のクォーク?そして、奇妙なクォークを含む唯一の物質核がハイパー核であるため、RHICは実際には反ハイパー核を作成しました。素晴らしい。

それから、クォークグルオンのスープの話全体があります。 RHICでの初期の実験により、この超高温プラズマは非常に粘度の低い液体のように振る舞うことが明らかになり、宇宙がその非常に初期の瞬間に作られたものである可能性があります。溶けた陽子と中性子が非常に熱くなってガスが確実に発生すると予想されていましたが、初期の宇宙と同様に、すべてが小さな体積に凝縮され、過熱された液体(つまりスープ)が発生します。

LHCは、ヒッグス、おそらくダークマターの粒子、そしてナノスプーン1杯で確かに反物質とマイクロブラックホールを提供したいと考えています。その後、超大型ハドロン衝突型加速器の構築についての話があり、これはより大きく、より強力で、より高価になると約束されています。

しかし、そのプロジェクトが成功しない場合でも、既存のコライダーを増やすことができます。粒子コライダーのランプアップは光度の問題であり、望ましい結果はより集中して集束した粒子ビームです。粒子加速器の周りに送っているビームの断面に多くの粒子を詰め込むことにより、エネルギー密度が向上します。 RHICとLHCはどちらも、それぞれの光度を最大10倍まで向上させるためのアップグレードを計画しています。成功した場合、RHIC IIと 超大型ハドロンコライダー 2020年以降のいつかオンラインになります。

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