RHIC

Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC)

RHIC（Relativistic Heavy Ion Collider）は、アメリカのブルックヘブン国立研究所に位置する先進的な重イオン加速器です。この施設は、世界に存在する2つの重イオンコライダーの一つであり、スピン偏極を施した陽子を衝突させることができる唯一の施設として、国際的な研究コミュニティから注目を集めています。アメリカ合衆国が運営するこの加速器は、多様な国の研究者が集まり、さまざまな実験を行う重要な役割も持っています。

運用と目的

RHICでは、ほぼ光速度に近づけた重い原子核同士の衝突を通じて、ビッグバン後に存在したとされるクォーク・グルーオン・プラズマ（QGP）の特性や存在を解明するための重要な研究が進められています。クォーク・グルーオン・プラズマは、非常に高温の状態で、通常の物質では観察できない特異な物性を持っています。この研究によって、宇宙の初期状態や物質の起源に関する理解が深まることが期待されています。

また、RHICはスピン偏極した陽子同士の衝突を行うことで、陽子のスピン構造の詳細を解明する実験も行っています。スピンは粒子物理学において重要なパラメータであり、その動的な振動や相互作用についての理解を向上させることを目指しています。

世界的な位置づけ

現在、RHICはCERNにあるLHC（Large Hadron Collider）加速器に次いで、世界で二番目に高い衝突エネルギーを持つ重イオン加速器です。LHCでは年間に1ヵ月間の重イオン衝突実験が行われていますが、RHICもその実施頻度や研究内容において、国際的な実験施設として確固たる地位を築いています。

取得した成果

特に注目すべき成果の一例として、2010年に実施された金+金の衝突実験があります。この実験では、衝突直後の温度が345MeVを超え、これは陽子や中性子などの核子に閉じ込められているクォークが解放され、流体的な性質を持つクォーク・グルーオン・プラズマが生成される温度に達したことが意義深いとされています。この知見は、物理学における宇宙の初期状態についての理解を新たにし、今後の研究に対する道筋を照らすものとなりました。

RHICは現代の物理学研究において欠かせない施設であり、今後も宇宙の起源や物質の根本的な構造に関する重要な発見が期待されています。

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