Після чверті століття роботи Релятивістський колайдер важких іонів (RHIC) у Брукхейвенській національній лабораторії завершив свої новаторські експерименти. Колайдер, розроблений для відтворення умов, що існували в ранні моменти Всесвіту, успішно змоделював примітивну «кварк-глюонну плазму» — стан матерії, що існував через мікросекунди після Великого вибуху. Це досягнення означає завершення унікальної ери в американській фізиці частинок, але одночасно сигналізує про перехід до ще більш амбітних досліджень з планованим Електрон-іонним колайдером (EIC).
Відтворення раннього Всесвіту
RHIC працював шляхом зіткнення атомних ядер на навколосвітній швидкості, відтворюючи екстремальні температури та щільності, що характеризували немовля Всесвіту. Це дозволило вченим вивчити сильну взаємодію – одну з фундаментальних взаємодій природи – і складові її частинки, кварки та глюони, як ніколи раніше. Експерименти не тільки підтвердили існування цього екзотичного стану матерії, але й виявили його дивовижні властивості: замість очікуваної поведінки кварк-глюонна плазма виявляла рідкоподібну поведінку з майже нульовим тертям, явище, описане як «майже досконале».
Вирішення фундаментальних загадок
Крім відтворення примітивних умов, RHIC вирішував давні головоломки у фізиці частинок. Колайдер досяг значного прогресу у вирішенні «кризи спина протона», точно врахувавши внесок у спин кварків і глюонів, хоча частина спина залишається незрозумілою. Він також створив найважчі антиядерні скупчення, що коли-небудь спостерігалися, і розширив межі нашого розуміння парадоксальної поведінки сильної взаємодії, де взаємодії слабшають на менших відстанях.
Кінець епохи, початок іншої
Рішення про завершення роботи RHIC не було раптовим; це був стратегічний крок, щоб звільнити шлях для EIC. Новий колайдер використовуватиме існуючу інфраструктуру RHIC, переобладнавши одне з його накопичувальних кілець для циркуляції електронів. На відміну від RHIC, який покладався на зіткнення важких іонів, EIC використовуватиме високоенергетичні електрони для розрізання атомних ядер, забезпечуючи безпрецедентний огляд їхньої внутрішньої структури.
Новий центр відкриттів
EIC є значними інвестиціями у фізику частинок США, потенційно відновлюючи лідерство після десятиліть домінування європейських та азіатських об’єктів. Очікується, що проект залучить нове покоління фізиків, зміцнивши Брукхейвенську національну лабораторію як центральний вузл передових досліджень. Навіть у міру закриття RHIC його спадщина збережеться завдяки величезним масивам даних, які він згенерував, включаючи нещодавні відкриття «віртуальних частинок» усередині кварк-глюонної плазми, та закладеній основі для майбутніх проривів EIC.
Відключення RHIC – це не кінець, а скоріше необхідний крок до нового розділу у фізиці частинок. Побудова на його успіхах, EIC обіцяє ще більше розкрити таємниці фундаментальних сил та частинок Всесвіту, гарантуючи, що пошуки знань продовжаться на передньому краї наукових досліджень.
