科技日报记者 张佳欣
最新发表在《高能物理学杂志》的一项研究中，包括美国麻省理工学院于内的国际团队陈诉称，新一代探测器sPHENIX经由过程了物理学中的“尺度烛光”测试，这标记着科学家向揭开初期宇宙秘密迈出主要一步。
sPHENIX探测器是美国布鲁克海文国度试验室相对于论重离子对于撞机的最新装备。它的使命是经由过程切确丈量高速粒子碰撞后的产品，重修年夜爆炸早期呈现的夸克-胶子等离子体（QGP）的特征。科学家认为，QGP于宇宙降生后仅几微秒内存于，随后迅速消散，冷却并联合成如今组成平凡物资的质子及中子。
如今，sPHENIX完成为了一项要害丈量，证实它具有充足的精度，可以帮忙科学家拼凑出这类初始物资的特征。于物理学中，这项测试被称为“尺度烛光”，是查验探测器精度的一个经常使用基准。详细而言，sPHENIX丈量了两个金离子于靠近光速相撞时孕育发生的带电粒子数目，并确定了这一数值怎样随碰撞方式而变化。成果显示，正面碰撞孕育发生的带电粒子数目比“擦肩而过”式碰撞多出10倍，能量也超出跨越10倍。这一成果注解探测器事情状况优良，具有开展高精度科学试验的能力。
sPHENIX体型相称在两层楼高，重量约1000吨，能以每一秒1.5万次的速率记载碰撞事务。其焦点部件包括微极点探测器，可追踪单个粒子的轨迹及能量，实现高精度跟踪。当这些部件协同事情时，sPHENIX宛如一台巨型三维相机，可以于一次碰撞中同时记载成千上万颗粒子的数目、能量及运动轨迹。
QGP于试验室中存于时间极短，仅10-22秒，温度可达数万亿摄氏度，并体现为总体流动的“完善流体”。人们没法直接看到QGP，只能经由过程衰变后喷射出的粒子揣度其性子。而设计sPHENIX的初志恰是为了捕获这些“陈迹”，从而展现初期宇宙物资的演化纪律。今朝，sPHENIX正于继承收罗更多对于撞数据。
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