مصادم الأيونات الثقيلة النسبية
يُعدّ مصادم الأيونات الثقيلة النسبية ( RHIC ) أول مصادم أيونات ثقيلة عامل، وواحدًا من اثنين فقط يعملان حاليًا ، وهو مصادم البروتونات الوحيد الذي بُني على الإطلاق والمُعتمد على الاستقطاب المغزلي . يقع في مختبر بروكهافن الوطني (BNL) في أبتون ، نيويورك ، ويستخدمه فريق دولي من الباحثين، وكان آخر مصادم جسيمات عامل في الولايات المتحدة. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] باستخدام RHIC لتصادم الأيونات التي تتحرك بسرعات نسبية ، يدرس الفيزيائيون الشكل البدائي للمادة الذي وُجد في الكون بعد الانفجار العظيم بفترة وجيزة . [ 4 ] [ 5 ] ومن خلال تصادم البروتونات المُستقطبة مغزليًا، يتم استكشاف بنية دوران البروتون .
كان مصادم الأيونات الثقيلة النسبي (RHIC) ثاني أعلى مصادم أيونات ثقيلة طاقةً في العالم، حيث بلغت طاقات النيوكليونات في التصادمات 100 جيجا إلكترون فولت لأيونات الذهب و250 جيجا إلكترون فولت للبروتونات. [ 6 ] اعتبارًا من 7 نوفمبر 2010، اصطدم مصادم الهادرونات الكبير (LHC) بأيونات الرصاص الثقيلة بطاقات أعلى من تلك التي حققها RHIC. [ 7 ] يقتصر وقت تشغيل LHC للأيونات (تصادمات الرصاص-الرصاص والرصاص-البروتون) على شهر واحد تقريبًا في السنة.
في عام 2010، نشر علماء الفيزياء في RHIC نتائج قياسات درجة الحرارة من تجارب سابقة خلصت إلى أنه تم تحقيق درجات حرارة تتجاوز 345 ميغا إلكترون فولت (4 تيراكيلفن أو 7 تريليون درجة فهرنهايت) في تصادمات أيونات الذهب، وأن درجات حرارة التصادم هذه أدت إلى انهيار "المادة العادية" وتكوين بلازما كوارك-غلوون شبيهة بالسائل . [ 8 ]
في يناير 2020، اختار مكتب العلوم التابع لوزارة الطاقة الأمريكية تصميم eRHIC لمصادم الإلكترون-أيون المستقبلي (EIC)، بالاعتماد على منشأة RHIC الحالية في BNL.
أجرى مصادم الأيونات الثقيلة النسبية (RHIC) آخر اصطداماته وانتهى من جمع البيانات في 6 فبراير 2026. [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]
المسرع
مصادم الأيونات الثقيلة النسبية (RHIC) هو مسرع جسيمات ذو حلقة تخزين متقاطعة . تدور حلقتان مستقلتان (يُشار إليهما بشكل اعتباطي بـ "الأزرق" و"الأصفر") الأيونات الثقيلة و/أو البروتونات المستقطبة في اتجاهين متعاكسين، مما يسمح بحرية اختيار الجسيمات المشحونة إيجابياً للتصادم ( سيسمح تحديث eRHIC بالتصادمات بين الجسيمات المشحونة إيجابياً وسلبياً). حلقة التخزين المزدوجة في RHIC سداسية الشكل ويبلغ محيطهايبلغ طولها 3834 مترًا ، ذات حواف منحنية يتم فيها انحراف الجسيمات المخزنة وتركيزها بواسطة 1740 مغناطيسًا فائق التوصيل باستخدام موصلات من النيوبيوم والتيتانيوم . تعمل المغناطيسات ثنائية القطب عند3.45 تسلا . [ 12 ] تقع نقاط التفاعل الست (بين الجسيمات التي تدور في الحلقتين) في منتصف الأجزاء الستة المستقيمة نسبيًا، حيث تتقاطع الحلقتان، مما يسمح للجسيمات بالتصادم. تُرقّم نقاط التفاعل حسب مواقع الساعة، مع وجود نقطة الحقن بالقرب من الساعة السادسة. يقع تجربتان كبيرتان، STAR وsPHENIX، عند الساعة السادسة والثامنة على التوالي. تُعد تجربة sPHENIX أحدث تجربة تم بناؤها في مصادم الأيونات الثقيلة النسبية (RHIC)، لتحل محل تجربة PHENIX في موقع الساعة الثامنة. [ 13 ]
تمر الجسيمات عبر عدة مراحل من المعززات قبل أن تصل إلى حلقة تخزين RHIC. المرحلة الأولى للأيونات هي مصدر أيونات حزمة الإلكترون (EBIS)، بينما بالنسبة للبروتونات، يُستخدم مُسرِّع خطي (Linac) بقدرة 200 ميغا إلكترون فولت . على سبيل المثال، تمتلك نوى الذهب الخارجة من جهاز EBIS طاقة حركية قدرهاتبلغ طاقة كل نيوكليون 2 ميغا إلكترون فولت، ويحمل شحنة كهربائية Q = +32 (32 إلكترونًا من أصل 79 إلكترونًا تم انتزاعها من ذرة الذهب). ثم يتم تسريع الجسيمات بواسطة مسرع السنكروترون Booster إلى100 ميغا إلكترون فولت لكل نيوكليون، مما يؤدي إلى حقن القذيفة التي تحمل الآن Q = +77 في السنكروترون ذي التدرج المتناوب (AGS)، قبل أن تصل في النهاية إلى8.86 جيجا إلكترون فولت لكل نيوكليون ويتم حقنها في حالة Q = +79 (لا توجد إلكترونات متبقية) في حلقة تخزين RHIC عبر خط نقل AGS-to-RHIC (AtR).
حتى الآن ، تشمل أنواع تراكيب الجسيمات التي تم استكشافها في مصادم الأيونات الثقيلة النسبية (RHIC) ما يلي: p + p ، p + Al ، p + Au ، d + Au ، h + Au ، Cu + Cu ، Cu + Au ، Zr + Zr ، Ru + Ru ، Au + Au ، U + U، O + O. تتحرك هذه الجسيمات عادةً بسرعة 99.995% من سرعة الضوء . في تصادمات Au + Au ، تكون طاقة مركز الكتلة عادةً200 جيجا إلكترون فولت لكل زوج من النيوكليونات ، وكانت منخفضة مثل7.7 جيجا إلكترون فولت لكل زوج من النيوكليونات . متوسط اللمعان 0.7 جيجا إلكترون فولت .تم استهداف 2 × 10²⁶ سم⁻² ⋅ ث⁻¹ أثناء التخطيط. وقد بلغ متوسط لمعان جسيمات الذهب (Au + Au) في المصادم حاليًا 2 × 10²⁶ سم⁻² ⋅ ث⁻¹.87 × 10²⁶ سم⁻² ث⁻¹ ، أي 44 ضعف القيمة التصميمية. [ 14 ] وتزداد إضاءة الأيونات الثقيلة بشكل كبير من خلال التبريد العشوائي . [ 15 ]
إحدى الخصائص الفريدة لمصادم الأيونات الثقيلة النسبية (RHIC) هي قدرته على تصادم البروتونات المستقطبة. يحمل RHIC الرقم القياسي لأعلى طاقة لحزم البروتونات المستقطبة. تُحقن البروتونات المستقطبة في RHIC وتحافظ على هذه الحالة طوال فترة زيادة الطاقة. هذه مهمة صعبة تُنجز بمساعدة مغناطيسات حلزونية تُسمى "الأفاعي السيبيرية" (في RHIC، سلسلة من 4 مغناطيسات ثنائية القطب حلزونية ). يُحفز الحلزون المجال المغناطيسي على الدوران حلزونيًا في اتجاه الحزمة [ 16 ]. حقق التشغيل التاسع طاقة مركز الكتلة لـ500 جيجا إلكترون فولت في 12 فبراير 2009. [ 17 ] في الجولة 13، بلغ متوسط لمعان البروتون + البروتون في المصادم 500 جيجا إلكترون فولت.160 × 10 30 سم −2 ⋅s −1 ، مع استقطاب متوسط زمني وشدة يبلغ 52٪. [ 14 ]
تم استخدام ثنائيات الأقطاب المترددة في تشخيص الآلات غير الخطية لأول مرة في RHIC. [ 18 ]
- مكونات المُسرِّع
نظام التبريد بالهيليوم بقدرة 25 ميجاوات والذي يبرد المغناطيسات فائقة التوصيل إلى درجة حرارة التشغيل البالغة 4.5 كلفن [ 19 ]
مغناطيس ثنائي القطب قوسي. فتحات ناقل كهربائي (أعلى وأسفل) وأنبوب شعاع (في المنتصف) في الجزء العلوي من غلاف الفراغ [ 20 ]
انحناء أنبوب الشعاع كما يُرى من خلال نهايتي مغناطيس ثنائي القطب القوسي
حلقتان رئيسيتان لتسريع الجسيمات داخل نفق RHIC
كاشف النجوم
مستشعر كاشف رأس السيليكون الأمامي (FVTX) لكاشف PHENIX على المجهر [ 21 ]
التجارب

يوجد كاشفان يعملان حاليًا في مصادم الأيونات الثقيلة النسبية (RHIC): STAR (عند الساعة 6، وبالقرب من خط نقل AGS-إلى-RHIC) و sPHENIX (عند الساعة 8)، وهو خليفة PHENIX . أكمل PHOBOS (عند الساعة 10) تشغيله في عام 2005، و BRAHMS (عند الساعة 2) في عام 2006.
من بين الكاشفين الأكبر حجمًا، يهدف كاشف STAR إلى رصد الهادرونات باستخدام نظام غرف الإسقاط الزمني الذي يغطي زاوية مجسمة واسعة في مجال مغناطيسي لولبي مُوَلَّد تقليديًا ، بينما يتخصص كاشف PHENIX في رصد الجسيمات النادرة والكهرومغناطيسية، باستخدام نظام كاشف ذي تغطية جزئية في مجال مغناطيسي محوري مُوَلَّد فائق التوصيل. تتميز الكواشف الأصغر بتغطية شبه سريعة أكبر ، ويملك كاشف PHOBOS أكبر تغطية شبه سريعة بين جميع الكواشف، وهو مصمم لقياس تعدد الجسيمات في الكتلة، بينما صُمم كاشف BRAHMS لدراسة طيف الزخم، بهدف دراسة ما يُسمى بـ " x الصغيرة " وفيزياء التشبع. يوجد تجربة إضافية، PP2PP (التي أصبحت الآن جزءًا من STAR)، تبحث في اعتماد اللف المغزلي في تشتت البروتون - بروتون . [ 22 ]
المتحدثون الرسميون لكل تجربة هم:
- النجم : فرانك جيرتس ( جامعة رايس )
- فينيكس : ياسويوكي أكيبا ( ريكين )
- sPHENIX: ميغان كونورز ( جامعة ولاية جورجيا ) وجين هوانغ ( مختبر بروكهافن الوطني )
النتائج الحالية
لتحقيق الهدف التجريبي المتمثل في إنشاء ودراسة بلازما الكوارك-غلوون، يتمتع مصادم الأيونات الثقيلة النسبية (RHIC) بقدرة فريدة على توفير قياسات أساسية لنفسه. وتشمل هذه القياسات تركيبات قذائف ذات طاقة منخفضة وعدد كتلي منخفض ، لا ينتج عنها كثافة تصادمات Au + Au عند طاقة 200 جيجا إلكترون فولت، مثل تصادمات p + p و d + Au في التجارب السابقة، بالإضافة إلى تصادمات Cu + Cu في التجربة الخامسة.
باستخدام هذا النهج، فإن النتائج المهمة لقياس مادة QCD الساخنة التي تم إنشاؤها في RHIC هي: [ 23 ]
- التباين الجماعي، أو التدفق الإهليلجي . ينبعث الجزء الأكبر من الجسيمات ذات الزخم المنخفض وفقًا لتوزيع زاوي.( pT هو الزخم العرضي ،الزاوية مع مستوى التفاعل). هذه نتيجة مباشرة للشكل الإهليلجي لمنطقة تداخل النواة أثناء التصادم والخاصية الهيدروديناميكية للمادة المتكونة.
- إخماد النفاثات . في حدث تصادم الأيونات الثقيلة، يمكن أن يكون التشتت ذو الضغط العرضي العالي (pT ) بمثابة مؤشر على وجود المادة الساخنة في نظرية الكروموديناميكا الكمية (QCD)، حيث تفقد طاقتها أثناء انتقالها عبر الوسط. تجريبياً، تُظهر الكمية R AA ( حيث A هو العدد الكتلي)، وهي ناتج قسمة إنتاج النفاثات المرصود فيتصادمات A + A على إنتاج N bin ×الناتج في تصادمات p+p، انخفاضاً ملحوظاً مع ازدياد A ، مما يدل على الخصائص الجديدة للمادة الساخنة في نظرية الكروموديناميكا الكمية المتكونة.
- تشبع مكثف الزجاج الملون . ديناميكيات باليتسكي-فادين-كوراييف-ليباتوف (BFKL) [ 24 ] ، وهي نتيجة إعادة تجميع الحدود اللوغاريتمية الكبيرة ln (1/x) للتشتت غير المرن العميق مع Bjorken- x صغير ، تتشبع عند حد الوحدة.، حيث يمثل N الجزء /2 عدد النيوكليونات المشاركة في التصادم (مقارنةً بعدد التصادمات الثنائية). ويتبع التعدد المشحون المرصود التبعية المتوقعة لـوهذا يدعم تنبؤات نموذج مكثفات الزجاج الملون . لمزيد من التفاصيل، انظر على سبيل المثال ديمتري خارزيف وآخرون ؛ [ 25 ] وللحصول على نظرة عامة على مكثفات الزجاج الملون، انظر على سبيل المثال يانكو وفينوجوبالان. [ 26 ]
- نسب الجسيمات. تسمح نسب الجسيمات التي تتنبأ بها النماذج الإحصائية بحساب معلمات مثل درجة الحرارة عند التجميد الكيميائي T ch والجهد الكيميائي للهادرونتختلف القيمة التجريبية T ch قليلاً باختلاف النموذج المستخدم، حيث يعطي معظم المؤلفين قيمة 160 MeV < T ch < 180 MeV، وهي قريبة جدًا من قيمة انتقال طور QCD المتوقعة التي تبلغ حوالي 170 MeV والتي تم الحصول عليها من خلال حسابات QCD الشبكية (انظر على سبيل المثال Karsch [ 27 ] ).
في حين كان المنظرون في السنوات الأولى متحمسين للادعاء بأن مصادم الأيونات الثقيلة النسبية (RHIC) قد اكتشف بلازما الكوارك-غلوون (على سبيل المثال، غيولاسي وماكلارين [ 28 ] )، كانت المجموعات التجريبية أكثر حذرًا في عدم التسرع في الاستنتاجات، مشيرةً إلى متغيرات عديدة لا تزال بحاجة إلى مزيد من القياس. [ 29 ] تُظهر النتائج الحالية أن المادة المتكونة عبارة عن سائل ذي لزوجة قريبة من الحد الكمي، ولكنه يختلف عن البلازما ضعيفة التفاعل (وهو اعتقاد شائع، وإن لم يكن بلا أساس كمي، حول شكل بلازما الكوارك-غلوون).
يُقدّم تقرير " التقييمات التجريبية لمصادم الأيونات الثقيلة النسبية 2004" (المؤرشف بتاريخ 2 فبراير 2017 على موقع Wayback Machine) نظرة عامة حديثة على نتائج الفيزياء ، وهو جهد جماعي لتجارب مصادم الأيونات الثقيلة النسبية لتقييم البيانات الحالية في سياق دلالاتها على تكوين حالة جديدة للمادة. [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] هذه النتائج مستقاة من السنوات الثلاث الأولى لجمع البيانات في مصادم الأيونات الثقيلة النسبية.
نُشرت نتائج جديدة في مجلة Physical Review Letters بتاريخ 16 فبراير 2010، تُشير إلى اكتشاف أولى الدلائل على تحولات التناظر ، وأن الملاحظات قد تُوحي بأن الفقاعات المتكونة في أعقاب التصادمات التي حدثت في مصادم الأيونات الثقيلة النسبية (RHIC) قد تُكسر تناظر التكافؤ ، الذي يُميز عادةً التفاعلات بين الكواركات والغلوونات . [ 34 ] [ 35 ]
أعلن علماء الفيزياء في مصادم الأيونات الثقيلة النسبية (RHIC) عن قياسات جديدة لدرجة الحرارة في هذه التجارب، تصل إلى 4 تريليونات كلفن، وهي أعلى درجة حرارة تم تحقيقها على الإطلاق في مختبر. [ 36 ] ويُوصَف هذا بأنه محاكاة للظروف التي كانت سائدة أثناء نشأة الكون . [ 37 ]
إمكانية الإغلاق في ظل سيناريوهات ميزانية العلوم النووية الثابتة
في أواخر عام ٢٠١٢، طُلب من اللجنة الاستشارية للعلوم النووية (NSAC) تقديم المشورة لمكتب العلوم التابع لوزارة الطاقة الأمريكية والمؤسسة الوطنية للعلوم حول كيفية تنفيذ الخطة طويلة المدى للعلوم النووية التي وُضعت عام ٢٠٠٧، في حال استمرار عدم تحقيق ميزانيات العلوم النووية المستقبلية أي نمو خلال السنوات الأربع القادمة. وفي تصويتٍ حُسم بفارق ضئيل، أبدت اللجنة الاستشارية للعلوم النووية تفضيلًا طفيفًا، استنادًا إلى اعتبارات غير علمية، [ ٣٨ ] لإغلاق مصادم الأيونات الثقيلة النسبية (RHIC) بدلًا من إلغاء بناء مرفق حزم النظائر النادرة (FRIB). [ ٣٩ ]
بحلول أكتوبر 2015، تحسن وضع الميزانية، واستمر مركز أبحاث الصحة العامة في عملياته خلال العقد التالي. [ 40 ]
المستقبل
بدأ مصادم الأيونات الثقيلة النسبية (RHIC) عملياته في عام 2000، وكان حتى نوفمبر 2010 أعلى مصادم أيونات ثقيلة طاقةً في العالم. أما مصادم الهادرونات الكبير (LHC) التابع لمركز سيرن ، فرغم استخدامه بشكل أساسي لتصادم البروتونات، إلا أنه يعمل بالأيونات الثقيلة لمدة شهر تقريبًا سنويًا. وقد عمل مصادم الهادرونات الكبير بطاقات أعلى بـ 25 مرة لكل نيوكليون. واعتبارًا من عام 2018، يُعدّ كل من مصادم الأيونات الثقيلة النسبية ومصادم الهادرونات الكبير المصادمين الوحيدين العاملين في العالم.
بفضل فترة التشغيل الأطول سنويًا، يُمكن دراسة عدد أكبر من أنواع الأيونات المتصادمة وطاقات التصادم في مصادم الأيونات الثقيلة النسبية (RHIC). إضافةً إلى ذلك، وعلى عكس مصادم الهادرونات الكبير (LHC)، يتميز RHIC بقدرته على تسريع البروتونات المستقطبة مغناطيسيًا، مما يجعله المسرّع الأقوى طاقةً في العالم لدراسة بنية البروتونات المستقطبة مغناطيسيًا.
يُعدّ مصادم الإلكترون-أيون ( EIC ) أحد أهم التحديثات، حيث أُضيف إليه مرفقٌ لتوليد حزمة إلكترونية عالية الكثافة بطاقة 18 جيجا إلكترون فولت، مما يسمح بإجراء تصادمات الإلكترون-أيون. وسيتطلب الأمر بناء كاشف جديد واحد على الأقل لدراسة هذه التصادمات. وقد نُشرت مراجعةٌ لهذا الموضوع من قِبل أبهاي ديشباندي وآخرين عام 2005. [ 41 ] ويمكن الاطلاع على وصفٍ أحدث في: [ 42 ]
في 9 يناير 2020، أعلن بول دابار، وكيل وزارة الطاقة الأمريكية لشؤون العلوم، عن اختيار تصميم مصادم الإلكترون-أيون عالي الوزن الجزيئي (eRHIC) التابع لمختبر بروكهافن الوطني (BNL) ليكون مصادم الإلكترون-أيون (EIC) المستقبلي في الولايات المتحدة. وبالإضافة إلى اختيار الموقع، أُعلن أن مصادم الإلكترون-أيون (eRHIC) التابع لمختبر بروكهافن الوطني قد حصل على الموافقة المبدئية (CD-0) من وزارة الطاقة. [ 43 ]
منتقدو التجارب عالية الطاقة
قبل بدء تشغيل مصادم الأيونات الثقيلة النسبية (RHIC)، افترض النقاد أن الطاقة العالية للغاية قد تُنتج سيناريوهات كارثية، [ 44 ] مثل تكوين ثقب أسود ، أو الانتقال إلى فراغ كمومي مختلف (انظر الفراغ الزائف )، أو تكوين مادة غريبة أكثر استقرارًا من المادة العادية . هذه الفرضيات معقدة، لكن يتوقع الكثيرون أن الأرض ستُدمر في غضون ثوانٍ إلى آلاف السنين، اعتمادًا على النظرية المُعتمدة. ومع ذلك، فإن حقيقة تعرض أجرام النظام الشمسي (مثل القمر) لقصف بجسيمات كونية ذات طاقات أعلى بكثير من طاقة مصادم الأيونات الثقيلة النسبية (RHIC) ومصادمات أخرى من صنع الإنسان لمليارات السنين، دون أي ضرر على النظام الشمسي، كانت من أبرز الحجج التي تُفنّد هذه الفرضيات. [ 45 ]
أما القضية الخلافية الرئيسية الأخرى فكانت مطالبة النقاد الفيزيائيين باستبعاد احتمالية حدوث مثل هذا السيناريو الكارثي بشكل معقول . يعجز الفيزيائيون عن إثبات وجود قيود تجريبية وفيزيائية فلكية تُثبت انعدام احتمالية وقوع أحداث كارثية، ولا عن إمكانية تعرض الأرض غدًا لشعاع كوني " يوم القيامة " (إذ لا يمكنهم سوى حساب حد أقصى للاحتمالية). وستكون النتيجة هي نفس السيناريوهات المدمرة المذكورة أعلاه، وإن لم يكن من صنع البشر. وبناءً على هذه الحجة المتعلقة بالحدود القصوى، فإن مصادم الأيونات الثقيلة النسبية (RHIC) سيُغير مع ذلك فرصة بقاء الأرض بمقدار ضئيل للغاية.
أُثيرت مخاوف بشأن مُسرِّع الجسيمات RHIC، سواء في وسائل الإعلام [ 46 ] [ 47 ] أو في وسائل الإعلام العلمية الشعبية. [ 48 ] وأشار مارتن ريس ، فيما يتعلق بـ RHIC، إلى أن خطر حدوث سيناريو كارثي لا يقل عن احتمال واحد من بين 50 مليون. [ 49 ] وفيما يخص إنتاج الجسيمات الغريبة ، أوضح فرانك كلوز ، أستاذ الفيزياء بجامعة أكسفورد ، أن "احتمال حدوث ذلك يُشبه فوزك بالجائزة الكبرى في اليانصيب لثلاثة أسابيع متتالية؛ تكمن المشكلة في اعتقاد الناس بإمكانية الفوز باليانصيب لثلاثة أسابيع متتالية". [ 47 ] وبعد دراسات مُفصَّلة، توصَّل العلماء إلى استنتاجات مثل "بما لا يدع مجالاً للشك، لن تُعرِّض تجارب الأيونات الثقيلة في RHIC كوكبنا للخطر" [ 50 ] وأن هناك "أدلة تجريبية قوية تُعارض إمكانية إنتاج جسيمات غريبة خطيرة". [ 45 ]
بدأ النقاش عام ١٩٩٩ بتبادل رسائل في مجلة ساينتفك أمريكان بين والتر ل. فاغنر وف . ويلكزك ، [ ٥١ ] ردًا على مقال سابق لم. موكيرجي. [ ٥٢ ] وتصاعد الاهتمام الإعلامي بمقال في صحيفة صنداي تايمز البريطانية بتاريخ ١٨ يوليو ١٩٩٩، بقلم ج. ليك، [ ٥٣ ] وتلته مقالات في وسائل الإعلام الأمريكية. [ ٥٤ ] وانتهى الجدل في معظمه بتقرير لجنة شكلها مدير مختبر بروكهافن الوطني، ج. هـ. ماربرغر ، والذي استبعد ظاهريًا السيناريوهات الكارثية الموصوفة. [ ٤٥ ] ومع ذلك، أبقى التقرير الباب مفتوحًا أمام احتمال أن تتصرف نواتج اصطدام الأشعة الكونية النسبية بشكل مختلف أثناء عبورها الأرض مقارنةً بنواتج اصطدام مصادم الأيونات الثقيلة النسبية (RHIC) "الساكنة"؛ واحتمال أن يكون الاختلاف النوعي بين تصادمات البروتونات عالية الطاقة مع الأرض أو القمر مختلفًا عن تصادمات الذهب مع الذهب في مصادم الأيونات الثقيلة النسبية. حاول فاغنر لاحقًا منع التصادم بكامل طاقته في مصادم الأيونات الثقيلة النسبية (RHIC) برفع دعاوى قضائية فيدرالية في سان فرانسيسكو ونيويورك، لكن دون جدوى. [ 55 ] رُفضت دعوى نيويورك لأسباب إجرائية، حيث كانت دعوى سان فرانسيسكو هي المحكمة المختصة. رُفضت دعوى سان فرانسيسكو، مع السماح بإعادة رفعها في حال توفر معلومات إضافية وتقديمها للمحكمة. [ 56 ]
في 17 مارس/آذار 2005، نشرت هيئة الإذاعة البريطانية (BBC) مقالًا يُلمّح إلى أن الباحث هوراتيو ناستاس يعتقد بوجود ثقوب سوداء في مصادم الأيونات الثقيلة النسبية (RHIC). [ 57 ] مع ذلك، تُشير الأوراق البحثية الأصلية لهوراتيو ناستاس [ 58 ] ومقال مجلة نيو ساينتست [ 59 ] ، اللذان استشهدت بهما BBC، إلى أن تشابه المادة الكروموديناميكية الكمومية الساخنة والكثيفة المُتكوّنة في RHIC مع الثقب الأسود يقتصر على تشابه تشتت QCD في فضاء مينكوفسكي مع التشتت في فضاء AdS 5 × X 5 في AdS/CFT ؛ أي أنه متشابه رياضيًا. لذا، يُمكن وصف تصادمات RHIC برياضيات ذات صلة بنظريات الجاذبية الكمومية ضمن AdS/CFT، لكن الظواهر الفيزيائية الموصوفة ليست متطابقة.
المعلومات المالية
تم تمويل مشروع RHIC من قبل وزارة الطاقة الأمريكية ، مكتب العلوم، مكتب الفيزياء النووية. وبلغت ميزانيته المخصصة 616.6 مليون دولار أمريكي. [ 1 ]
في السنة المالية 2006، خُفِّضت الميزانية التشغيلية بمقدار 16.1 مليون دولار أمريكي عن العام السابق، لتصل إلى 115.5 مليون دولار أمريكي. ورغم عدم وضوح استمرارية العمل في ظل تخفيضات الميزانية الفيدرالية للسنة المالية 2006 [ 60 ] [ 61 ] ، فقد ساهمت مجموعةٌ مقرّبة من شركة رينيسانس تكنولوجيز في إيست سيتاوكيت، نيويورك ، بجزءٍ كبيرٍ من التكاليف التشغيلية (13 مليون دولار أمريكي) [ 62 ] [ 63 ] .
في الخيال
- رواية كوزم ( ISBN) 0-380-79052-1تدور أحداث رواية الكاتب الأمريكي غريغوري بنفورد في مصادم الأيونات الثقيلة النسبية (RHIC). يصف هذا العمل الخيالي العلمي الشخصية الرئيسية أليسيا باتروورث، وهي فيزيائية تعمل في تجربة برامز، وكونًا جديدًا يتشكل في مصادم الأيونات الثقيلة النسبية (RHIC) عن طريق الصدفة، أثناء تشغيل أيونات اليورانيوم . [ 64 ]
- أشارت رواية " النهوض" للكاتب الأمريكي برايان كين، والتي تتناول نهاية العالم بسبب الزومبي، إلى المخاوف الإعلامية بشأن تفعيل مصادم الأيونات الثقيلة النسبية (RHIC) التي أثارتها مقالة جيه. ليك في صحيفة "صنداي تايمز" بتاريخ 18 يوليو 1999. [ 53 ] وكما كُشف في وقت مبكر من القصة، كانت الآثار الجانبية لتجارب مصادم الأيونات الثقيلة النسبية (الموجودة في "مختبرات هافنبروك الوطنية") هي سبب انتفاضة الزومبي في الرواية وجزئها الثاني " مدينة الموتى" .
انظر أيضاً
مراجع
- 1 2 م. هاريسون؛ ت. لودلام؛ س. أوزاكي (2003). "نظرة عامة على مشروع RHIC" . الأدوات والأساليب النووية في بحوث الفيزياء أ . 499 ( 2-3 ): 235. Bibcode : 2003NIMPA.499..235H . doi : 10.1016/S0168-9002(02)01937-X .
- ↑ م. هاريسون؛ س. بيغز؛ ت. روزر (2002). "مسرّع RHIC" . المراجعة السنوية للعلوم النووية والجسيمية . 52 : 425. Bibcode : 2002ARNPS..52..425H . doi : 10.1146/annurev.nucl.52.050102.090650 .
- ↑ إي دي كورانت (2003). "المسرعات، والمصادمات، والثعابين" . المراجعة السنوية للعلوم النووية والجسيمية . 53 : 1. Bibcode : 2003ARNPS..53....1C . doi : 10.1146/annurev.nucl.53.041002.110450 .
- ↑ م. ريوردان؛ و. أ. زاجك (2006). "الثواني الميكروثانية الأولى". مجلة ساينتفك أمريكان . 294 (5): 34أ، 35-41 . رمز Bibcode : 2006SciAm.294e..34R . doi : 10.1038/scientificamerican0506-34A . PMID 16708486 .
- ↑ إس. ميرسكي؛ دبليو. إيه. زاجك؛ جيه. تشابلن (26 أبريل 2006). "الكون المبكر، بنجامين فرانكلين، العلم، تعليم التطور" . حديث علمي . مجلة ساينتفك أمريكان . تاريخ الاسترجاع: 16 فبراير 2010 .
- ↑ "تصادم الأيونات الثقيلة النسبية... | مكتب العلوم التابع لوزارة الطاقة الأمريكية (كارولاينا الجنوبية)" . science.osti.gov . 2022-04-29 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2023-03-16 .
- ↑ «سيرن تُكمل الانتقال إلى تشغيل مصادم الهادرونات الكبير باستخدام أيونات الرصاص» (بيان صحفي). سيرن . 8 نوفمبر 2010. تاريخ الاطلاع: 23 نوفمبر 2016 .
- ↑ أ. ترافون (9 فبراير 2010). "شرح: بلازما الكوارك والغلوون" . أخبار معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . تم الاسترجاع في 24 يناير 2017 .
- ↑ توماس، جاك (28 مارس 2025). "مصادم الأيونات الثقيلة النسبية يدخل فصله الأخير: 25 عامًا من الاكتشافات الرائدة" . شبكة أخبار الابتكار . مؤرشف من الأصل في 31 مارس 2025.
- ↑ كونوفير، إميلي (2026-02-06). "إغلاق مصادم الجسيمات الوحيد في الولايات المتحدة - لذا قد يظهر مصادم جديد" . أخبار العلوم .
{{cite web}}: CS1 maint: url-status ( link ) - ↑ هاوليت، جوزيف (2026-02-06). بيلينغز، لي (محرر). "آخر مصادم جسيمات أمريكي عظيم لم يعد موجودًا. ما سيأتي بعد ذلك قد يكون أفضل" . مجلة ساينتفك أمريكان .
{{cite web}}: CS1 maint: url-status ( link ) - ↑ ب. واندرر (22 فبراير 2008). "مشروع RHIC" . مختبر بروكهافن الوطني ، قسم المغناطيسات فائقة التوصيل . تم الاسترجاع في 21 مارس 2021 .
- ↑ "مسرعات RHIC" . مختبر بروكهافن الوطني . تم الاسترجاع في 16 فبراير 2010 .
- 1 2 "نظرة عامة على تشغيل RHIC" . مختبر بروكهافن الوطني .
- ↑ م. بلاسكيويتش؛ ج. م. برينان؛ ك. ميرنيك (2010). "التبريد العشوائي ثلاثي الأبعاد في مصادم الأيونات الثقيلة النسبية". رسائل المراجعة الفيزيائية . 105 (9) 094801. رمز Bibcode : 2010PhRvL.105i4801B . doi : 10.1103/PhysRevLett.105.094801 . PMID 20868165 .
- ↑ "ترويض الأفاعي يُحدث انقلابًا دورانيًا" . مجلة سيرن كورير . 42 (3): 2. 22 مارس 2002. مؤرشف من الأصل في 5 ديسمبر 2008. تم الاطلاع عليه في 13 سبتمبر 2006 .
- ↑ "RHIC Run-9" . مختبر بروكهافن الوطني / السنكروترون ذو التدرج المتناوب . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16-02-2010 .
- ↑ ر. توماس وآخرون (2005). "قياس مصطلحات الرنين العالمية والمحلية" . مجلة Physical Review Special Topics: Accelerators and Beams . 8 (2) 024001. Bibcode : 2005PhRvS...8b4001T . doi : 10.1103/PhysRevSTAB.8.024001 .
- ↑ "مجموعة أنظمة التبريد العميق، معرض الصور" . مختبر بروكهافن الوطني . تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 أغسطس 2017 .
- ↑ "مشروع RHIC" . مختبر بروكهافن الوطني . تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 أغسطس 2017 .
- ↑ كابوستينسكي، جون س (17 نوفمبر 2010). "Sensors/FPHX Readout Chip WBS 1.4.1/1.4.2" (ملف PDF) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 أغسطس 2017 .
{{cite journal}}يتطلب الاستشهاد بالمجلة ( مساعدة )|journal= - ↑ ك. يب (23 أغسطس 2012). "تجربة pp2pp" . RHiC. مؤرشف من الأصل في 24 مايو 2013. تم الاطلاع عليه في 18 سبتمبر 2013 .
- ↑ ت. لودلام؛ ل. ماكليران (2003). "ماذا تعلمنا من مصادم الأيونات الثقيلة النسبية؟" . فيزياء اليوم . 56 (10): 48. Bibcode : 2003PhT....56j..48L . doi : 10.1063/1.1629004 .
- ↑ ل. ن. ليباتوف (1976). "إعادة تشكيل الميزون المتجهي وتفرد الفراغ في نظريات القياس غير التبادلية". المجلة السوفيتية للفيزياء النووية . 23 : 338.
- ↑ د. خارزيف؛ إ. ليفين؛ ل. ماكليران (2003). "تشبع البارتونات وتوسيع نطاق N جزء للعمليات شبه الصلبة في الديناميكا اللونية الكمومية". رسائل الفيزياء ب . 561 ( 1-2 ): 93-101 . arXiv : hep-ph/0210332 . Bibcode : 2003PhLB..561...93K . doi : 10.1016/S0370-2693(03)00420-9 . S2CID 17978566 .
- ↑ إي. يانكو؛ ر. فينوجوبالان (2003). "مكثف الزجاج الملون وتشتت الطاقة العالية في QCQ". في آر سي هوا؛ إكس-إن وانغ (محرران). بلازما الكوارك-غلوون 3. وورلد ساينتيفيك . ص 249. arXiv : hep-ph/0303204 . doi : 10.1142/9789812795533_0005 . ISBN 978-981-238-077-7. S2CID 117826241 .
- ↑ ف. كارش (2002). "نظرية الكروموديناميكا الكمية الشبكية عند درجات حرارة وكثافات عالية". في: و. بليسس؛ ل. ماتيليتش (محرران). محاضرات في مادة الكواركات . سلسلة محاضرات في الفيزياء . المجلد 583. الصفحات 209-249 . arXiv : hep-lat/0106019 . Bibcode : 2002LNP...583..209K . doi : 10.1007/3-540-45792-5_6 . ISBN 978-3-540-43234-0. S2CID 42124100 .
- ↑ م. غيولاسي؛ ل. ماكليران (2005). "اكتشاف أشكال جديدة لمادة الكروموديناميكا الكمية في مصادم الأيونات الثقيلة النسبية". الفيزياء النووية أ . 750 : 30-63 . arXiv : nucl-th/0405013 . Bibcode : 2005NuPhA.750...30G . doi : 10.1016/j.nuclphysa.2004.10.034 . S2CID 14175774 .
- ↑ ك. ماكنولتي والش (2004). "أحدث نتائج مصادم الأيونات الثقيلة النسبية تتصدر عناوين الأخبار في مؤتمر كوارك ماتر 2004" . اكتشف بروكهافن . الصفحات 14-17 . مؤرشف من الأصل بتاريخ 11 أكتوبر 2014.
- ↑ آي. أرسين وآخرون (مجموعة براهمز) (2005). "بلازما الكوارك-غلوون ومكثف زجاج ملون في مصادم الأيونات الثقيلة النسبية؟ منظور تجربة براهمز". الفيزياء النووية أ . 757 ( 1-2 ): 1-27 . arXiv : nucl-ex/0410020 . Bibcode : 2005NuPhA.757....1A . doi : 10.1016/j.nuclphysa.2005.02.130 . S2CID 204924453 .
- ↑ ك. أدكوكس وآخرون (مجموعة فينكس) (2005). "تكوين المادة البارتونية الكثيفة في تصادمات النوى النسبية في مصادم الأيونات الثقيلة النسبية: تقييم تجريبي من قبل مجموعة فينكس". الفيزياء النووية أ . 757 ( 1-2 ): 184-283 . arXiv : nucl-ex/0410003 . Bibcode : 2005NuPhA.757..184A . doi : 10.1016/j.nuclphysa.2005.03.086 . S2CID 119511423 .
- ↑ بي بي باك وآخرون (مجموعة فوبوس) (2005). "منظور فوبوس حول الاكتشافات في مصادم الأيونات الثقيلة النسبية". الفيزياء النووية أ . 757 ( 1-2 ): 28-101 . arXiv : nucl-ex/0410022 . Bibcode : 2005NuPhA.757...28B . doi : 10.1016/j.nuclphysa.2005.03.084 .
- ↑ ج. آدامز وآخرون (مجموعة ستار) (2005). "التحديات التجريبية والنظرية في البحث عن بلازما الكوارك-غلوون: التقييم النقدي لمجموعة ستار للأدلة المستقاة من تصادمات RHIC". الفيزياء النووية أ . 757 ( 1-2 ): 102-183 . arXiv : nucl-ex/0501009 . Bibcode : 2005NuPhA.757..102A . doi : 10.1016/j.nuclphysa.2005.03.085 . S2CID 119062864 .
- ↑ ك. ميلفيل (16 فبراير 2010). "انكسار التناظر المرآوي عند 7 تريليون درجة" . ساينس أ جو جو . تم الاسترجاع في 16 فبراير 2010 .
- ↑ د. أوفرباي (15 فبراير 2010). "في مصادم بروكهافن، يخرق العلماء قانونًا من قوانين الطبيعة لفترة وجيزة" . صحيفة نيويورك تايمز . تاريخ الاسترجاع: 16 فبراير 2010 .
- ↑ "سائل مثالي ساخن بما يكفي ليكون حساء الكوارك" . مختبر بروكهافن الوطني . 15 فبراير 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 يناير 2017 .
- ↑ د. فيرغانو (16 فبراير 2010). "علماء يعيدون خلق درجات الحرارة العالية من الانفجار العظيم" . يو إس إيه توداي . تم الاسترجاع في 16 فبراير 2010 .
- ↑ "اتهامات / تقارير اللجنة الاستشارية للعلوم النووية". اللجنة الاستشارية للعلوم النووية.
- ↑ ج. ماتسون (31 يناير 2013). "إبطاء وتيرة الفيزياء الأمريكية: لجنة توصي بإغلاق آخر مصادم نيجيري في الولايات المتحدة" . مجلة ساينتفك أمريكان . تاريخ الاسترجاع: 2 فبراير 2013 .
- ↑ د. كاستلفيكي (2015). "دراسة النيوترينو تُعتبر أولوية رئيسية للفيزياء النووية الأمريكية" . مجلة نيتشر . 526 (7574): 485. Bibcode : 2015Natur.526..485C . doi : 10.1038/526485a . PMID 26490595 .
- ↑ أ. ديشباندي؛ ر. ميلنر؛ ر. فينوجوبالان؛ و. فوغلسانغ (2005). "دراسة البنية الأساسية للمادة باستخدام مصادم إلكترون-أيون" . المراجعة السنوية للعلوم النووية والجسيمية . 55 (1): 165-228 . arXiv : hep-ph/0506148 . Bibcode : 2005ARNPS..55..165D . doi : 10.1146/annurev.nucl.54.070103.181218 .
- ↑ EC Aschenauer et al., "دراسة تصميم eRHIC: مصادم الإلكترون-الأيون في BNL" , 2014.
- ↑ "وزارة الطاقة الأمريكية تختار مختبر بروكهافن الوطني لاستضافة منشأة جديدة رئيسية للفيزياء النووية" مؤرشف في 2020-01-14 في Wayback Machine 2020.
- ↑ تي دي غوتيريز (2000). "مخاوف يوم القيامة في مؤتمر RHIC". مجلة Skeptical Inquirer . المجلد 24. ص 29.
- 1 2 3 ر. ل. جافي؛ و. بوسزا؛ ج. ساندويس؛ ف. ويلكزك (2000). "مراجعة لسيناريوهات الكوارث التخمينية في مصادم الأيونات الثقيلة النسبية". مراجعات الفيزياء الحديثة . 72 (4): 1125-1140 . arXiv : hep-ph/9910333 . Bibcode : 2000RvMP...72.1125J . doi : 10.1103/RevModPhys.72.1125 . S2CID 444580 .
- ↑ ر. ماثيوز (28 أغسطس 1999). "ثقب أسود ابتلع كوكبي" . مجلة نيو ساينتست . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 يناير 2017 .
- 1 2 " يوم النهاية ". هورايزون . 2005. بي بي سي .
- ↑ دبليو. فاغنر (يوليو 1999). "الثقوب السوداء في بروكهافن؟". مجلة ساينتفك أمريكان .(والرد من قبل ف. ويلكزك.)
- ↑ انظر تقرير بروكهافن المذكور في كتاب ريس، مارتن (اللورد)، قرننا الأخير: هل سينجو الجنس البشري من القرن الحادي والعشرين؟، المملكة المتحدة، 2003، رقم ISBN 0-465-06862-6لاحظ أن الاحتمال المذكور "1 من 50 مليون" محل خلاف باعتباره احتمالًا مضللًا ومُقللًا من شأن المخاطر الجسيمة (Aspden، المملكة المتحدة، 2006).
- ↑ أ. دار؛ أ. دي روجولا؛ يو. هاينز (1999). "هل ستدمر مصادمات الأيونات الثقيلة النسبية كوكبنا؟". رسائل الفيزياء ب . 470 ( 1-4 ): 142-148 . arXiv : hep-ph/9910471 . Bibcode : 1999PhLB..470..142D . doi : 10.1016/S0370-2693(99)01307-6 . S2CID 17837332 .
- ↑ دبليو إل فاغنر؛ إف ويلكزك (يوليو 1999). مجلة ساينتفك أمريكان . المجلد 281. ص 8.
{{cite magazine}}: مفقود أو فارغ|title=( مساعدة ) - ↑ م. موكيرجي (مارس 1999). مجلة ساينتفك أمريكان . المجلد 280. ص 60.
{{cite magazine}}: مفقود أو فارغ|title=( مساعدة ) - 1 2 ج. ليك (18 يوليو 1999). "آلة الانفجار العظيم قد تدمر الأرض" . صنداي تايمز .
- ↑ ف. مودي (5 أكتوبر 2003). "الانفجار العظيم، الجزء الثاني" . أخبار ABC . مؤرشف من الأصل في 5 أكتوبر 2003.
- ↑ أ. بويل (14 يونيو 2000). "آلة الانفجار العظيم تبدأ عملها" . إم إس إن بي سي . مؤرشف من الأصل في 13 مارس 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 يناير 2017 .
- ↑ محكمة الولايات المتحدة الجزئية، المنطقة الشرقية من نيويورك، القضية رقم 00CV1672، والتر إل. واغنر ضد بروكهافن ساينس أسوشيتس، ذ.م.م. (2000)؛ محكمة الولايات المتحدة الجزئية، المنطقة الشمالية من كاليفورنيا، القضية رقم C99-2226، والتر إل. واغنر ضد وزارة الطاقة الأمريكية، وآخرون (1999)
- ↑ "كرة نارية مختبرية 'قد تكون ثقبًا أسود'"" . بي بي سي نيوز . 17 مارس 2005. تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 يناير 2017 .
- ↑ هـ. ناستاس (2005). "كرة النار RHIC كثقب أسود مزدوج". arXiv : hep-th/0501068 .
- ↑ إي إس رايش (16 مارس 2005). "ظاهرة شبيهة بالثقب الأسود ناتجة عن مصادم" . مجلة نيو ساينتست . المجلد 185، العدد 2491. ص 16.
- ↑ «أعضاء مجلس الشيوخ يعربون عن قلقهم بشأن تسريح العمال وفترات التشغيل في مصادم الأيونات الثقيلة النسبية ومختبر جيفرسون» . للعلم . المعهد الأمريكي للفيزياء . ٢٢ نوفمبر ٢٠٠٥. مؤرشف من الأصل في ٢٠١٣-١٠-٠٢.
- ↑ ن. كانافور (27 نوفمبر 2005). "مختبرات الأبحاث تعاني من ضائقة مالية" . صحيفة نيويورك تايمز . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 يناير 2017 .
- ↑ "مختبر جيفرسون وبروكهافن يأملان في التعافي بعد تخفيضات حادة في الميزانية العام الماضي" . أخبار الجمعية الفيزيائية الأمريكية . المجلد 15، العدد 3. مارس 2006.
- ↑ "مختبر بروكهافن يتلقى تمويلاً خارجياً لمشروع RHIC" . المعهد الأمريكي للفيزياء . 18 يناير 2006. تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 يناير 2017 .
- ↑ أ. كوهين (1998). "رواية خيال علمي جديدة تجعل مصادم الأيونات الثقيلة النسبية (RHIC) محور الكون" (ملف PDF) . نشرة بروكهافن . المجلد 52، العدد 8، صفحة 2.
للمزيد من القراءة
- م. هاريسون؛ ت. لودلام؛ س. أوزاكي (2003). "مشروع مصادم الأيونات الثقيلة النسبية: RHIC وكواشفه" . الأدوات والأساليب النووية في بحوث الفيزياء أ . 499 ( 2-3 ): 235-880 . Bibcode : 2003NIMPA.499..235H . doi : 10.1016/S0168-9002(02)01937-X .تتوفر النسخ الأولية على الموقع الإلكتروني التالي:
- برامز، مؤرشف بتاريخ 16 يوليو 2018 في أرشيف الإنترنت
- تمت أرشفة PHENIX بتاريخ 22 مايو 2017 على موقع Wayback Machine
- فوبوس ( مؤرشف بتاريخ 17 فبراير 2013) على موقع Wayback Machine
- نجم
روابط خارجية
الوسائط المتعلقة بمصادم الأيونات الثقيلة النسبية على ويكيميديا كومنز- قسم مصادم الجسيمات في مختبر بروكهافن الوطني
- مصادم الأيونات الثقيلة النسبية
- مصادم الأيونات الثقيلة النسبية على خرائط جوجل
- نظرة عامة على تشغيل RHIC
- مسرعات الجسيمات
- مختبر بروكهافن الوطني
- المختبرات في الولايات المتحدة
