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Sciscape新聞報導

[Aug 22, 2010]

物理:夸克膠子電漿的溫度


編輯 John C. H. Chen 報導

PHENIX實驗測量了夸克膠子電漿(quark gluon plasma, QGP)的溫度,約為211MeV,或是相當於攝氏一兆度(10^12 C)。

為於美國布魯克海文國家實驗室的相對論性重離子對撞機(Relativistic Heavy Ion Collider, RHIC)是美國目前唯二在運轉中的粒子加速器。他們主要進行的是將金原子加速到光速後進行對撞。金原子在高能量下對撞跟高能物理中電子對或質子對對撞的情形不同。金原子的質量跟密度較大,因此對撞時會產生極高的能量密度。在這個高溫高壓的環境下,原子內的質子跟中子中的夸克會被"融化",而形成可以短暫自由移動的夸克膠子電漿。

物理學家關心的主要問題之一是RHIC是不是真的可以產生夸克膠子電漿。其中一個檢驗的方法就是測量金原子對撞所形成的狀態的溫度是否高於臨界溫度。位於RHIC的PHENIX實驗在二月的美國物理年會上發表了測量結果。他們測量由夸克膠子電漿所產生的光子所形成的電子對,進而決定出夸克膠子電漿的溫度。

他們發現QGP的溫度約為211MeV,遠超過理論計算所得到的臨界溫度170MeV。

原始論文
"Enhanced production of direct photons in Au+Au collisions at sqrt(s_NN)=200 GeV and implications for the initial temperature"
Phys. Rev. Lett. 104, 132301 (2010)
PHENIX Collaboration

參考來源:

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