Изучение кварк-глюонной плазмы на коллайдере STAR: от Большого взрыва к современным исследованиям.
STAR detector
Изучение кварк-глюонной плазмы на коллайдере RHIC (STAR). Исследование ранней Вселенной, состояния материи после Большого Взрыва и фундаментальных симметрий.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Детектор STAR (соленоидальный трекер в RHIC) – один из четырех экспериментов на релятивистском коллайдере тяжелых ионов (RHIC) в Брукхейвенской национальной лаборатории, США. Основная научная цель STAR – изучение формирования и характеристик кварк-глюонной плазмы (QGP), состояния материи, которое, как считается, существовало при достаточно высоких плотностях энергии. Обнаружение и понимание QGP позволяет физикам лучше понять Вселенную в первые секунды после Большого взрыва, когда сформировались наблюдаемые в настоящее время симметрии (и асимметрии) Вселенной. В отличие от других физических экспериментов, где теоретическое предсказание можно проверить непосредственно одним измерением, STAR требует проведения множества одновременных исследований для получения надежных выводов о QGP. Это обусловлено как сложностью системы, образующейся при высокоэнергетических ядерных столкновениях, так и малоизученностью исследуемой физики. Поэтому STAR состоит из нескольких типов детекторов, каждый из которых специализируется на регистрации определенных типов частиц или характеристике их движения. Эти детекторы работают совместно в рамках сложной системы сбора данных и последующего физического анализа, что позволяет делать обоснованные заключения о столкновениях.
The STAR detector (for Solenoidal Tracker at RHIC) is one of the four experiments at the Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) in Brookhaven National Laboratory, United States. The primary scientific objective of STAR is to study the formation and characteristics of the quark–gluon plasma (QGP), a state of matter believed to exist at sufficiently high energy densities. Detecting and understanding the QGP allows physicists to understand better the Universe in the seconds after the Big Bang, when the presently observed symmetries (and asymmetries) of the Universe were established. Unlike other physics experiments where a theoretical prediction can be tested directly by a single measurement, STAR must make use of a variety of simultaneous studies in order to draw strong conclusions about the QGP. This is due both to the complexity of the system formed in the high energy nuclear collision and the unexplored landscape of the physics studied. STAR therefore consists of several types of detectors, each specializing in detecting certain types of particles or characterizing their motion. These detectors work together in an advanced data acquisition and subsequent physics analysis that allows definitive statements to be made about the collision.
Физика ЗВЕЗДЫ
Сразу после Большого взрыва расширяющаяся материя была настолько горячей и плотной, что протоны и нейтроны не могли существовать. Вместо этого ранняя Вселенная состояла из плазмы кварков и глюонов, которые в современной холодной Вселенной находятся в ограниченном состоянии и существуют только внутри составных частиц (связанных состояний) – адронов, таких как протоны и нейтроны. Столкновения тяжелых ядер при достаточно высоких энергиях позволяют физикам изучать, становятся ли кварки и глюоны деконфайнментами при высоких плотностях, и если да, то каковы свойства этой материи (то есть кварк-глюонной плазмы). В частности, эксперимент STAR изучает коллективное расширение горячей кварк-глюонной материи, например, эллиптический поток. Это позволяет извлекать транспортные коэффициенты, характеризующие кварк-глюонную материю, включая динамическую и объемную вязкость, а также исследовать макроскопические квантовые явления, такие как хиральный магнитный эффект.
In the immediate aftermath of the Big Bang, the expanding matter was so hot and dense that protons and neutrons could not exist. Instead, the early universe comprised a plasma of quarks and gluons, which in today's cool universe are confined and exist only within composite particles (bound states) – the hadrons, such as protons and neutrons. Collisions of heavy nuclei at sufficiently high energies allow physicists to study whether quarks and gluons become deconfined at high densities, and if so, what the properties of this matter (i. e. quark–gluon plasma) are. In particular, STAR studies the collective expansion of the hot quark gluon matter, such as the elliptic flow. This allows to extract the transport coefficients that characterize the quark gluon matter, including the shear and bulk viscosity, and to investigate macroscopic quantum phenomena, such as the chiral magnetic effect.
Управление сотрудничеством
Управление STAR осуществляется посредством двух ветвей: институционального совета, возглавляемого председателем, избираемым из числа членов совета, и выборных представителей (спикеров) и их команды управления. Представители (спикеры) представляют коллаборацию по научным, техническим и управленческим вопросам. Совет занимается общими вопросами, касающимися коллаборации. К ним относятся организация и управление коллаборацией, принятие устава и внесение в него изменений, политика приема новых институтов-членов в коллаборацию, а также политика публикации и представления результатов STAR. Срок полномочий председателя совета составляет номинально два года. Совет избирает представителя (спикера) или группу из двух представителей (спикеров), которые затем исполняют свои обязанности по усмотрению совета. Нормальный срок полномочий представителя (спикеров) составляет 3 года, и одно лицо может занимать должность представителя (спикеров) не более двух сроков подряд. Избранные представители (спикеры) и их команда заместителей, а также председатели совета STAR перечислены ниже. Указанный институт обозначает институт, в котором человек работал на момент занятия должности.
The governance of STAR is via two branches: the institutional Council which is run by a Chairperson elected from the Council ranks, and elected Spokesperson(s) and their management team. The Spokesperson(s) represent the Collaboration in scientific, technical, and managerial concerns. The Council deals with general issues that concern the collaboration. Examples include the organization and governance of the Collaboration, adoption of bylaws and amendments thereto, the policy on admission of new members institutions to the Collaboration, and Policies for the Publication and Presentation of STAR Results. The term of the office of the Council Chair is nominally two years. The Council elects, a Spokesperson or a team of two Spokespersons who then serve at the discretion of the Council. The normal term of office for the Spokesperson(s) is 3 years, and an individual is eligible to serve at most two consecutive terms as Spokesperson(s). The elected Spokesperson(s) and their team of Deputies, and the Council Chairs of STAR are listed below. The Institute listed indicates the institute the person was at when they held the position.