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STAR 探測器

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STAR探測器(Solenoidal Tracker at RHIC的縮寫)是美國布魯克海文國家實驗室相對論性重離子對撞機(RHIC)上的四大實驗之一。

STAR的主要科學目標是研究夸克-膠子電漿(QGP)的形成與特性。夸克-膠子電漿是一種被認為存在於足夠高能量密度下的物質狀態。探測並理解QGP能讓物理學家更深入地了解宇宙在大霹靂後數秒內的狀態,當時現今觀測到的宇宙對稱性(及不對稱性)均在此時建立。

有別於其他可透過單一測量直接驗證理論預測的物理實驗,STAR必須利用多種同步進行的研究,才能對QGP做出強而有力的結論。這既是由於高能核碰撞中形成的系統極其複雜,也因為所研究的物理領域充滿未知。因此,STAR由數種不同類型的探測器組成,每種探測器專門用於探測特定類型的粒子或描繪其運動特性。這些探測器在先進的數據採集與後續的物理分析中協同工作,從而能對碰撞事件做出明確的陳述。

STAR的物理學

大霹靂發生後不久,膨脹中的物質極度熾熱且稠密,質子和中子無法存在。當時的早期宇宙是由夸克和膠子組成的電漿。在現今溫度較低的宇宙中,夸克和膠子受到禁閉,僅存在於複合粒子(束縛態)中——即強子,如質子和中子。透過足夠高能量的重核碰撞,物理學家得以研究夸克和膠子在高密度下是否會發生解禁閉,若然,這種物質(即夸克-膠子電漿)又具有何種特性。

STAR特別研究高溫夸克-膠子物質的集體膨脹,例如橢圓流。這使得物理學家能夠提取出描述夸克-膠子物質特性的輸運係數,包括剪切黏度和體積黏度,並探討宏觀量子現象,如手徵磁效應。

合作組織治理

STAR的治理透過兩個分支進行:其一是由成員中選舉產生的主席所領導的機構委員會(Council),其二是經選舉產生的發言人(Spokesperson(s))及其管理團隊。發言人代表整個合作組織處理科學、技術與管理相關事務。委員會則處理關乎合作組織的普遍性議題,例如合作組織的架構與治理、章程及其修正案的採納、新成員機構加入合作組織的政策,以及STAR研究成果的發表與報告政策。

委員會主席的任期名義上為兩年。委員會選舉一名或一組兩人的發言人團隊,其任期由委員會酌情決定。發言人的正常任期為三年,個人最多可連續擔任兩屆發言人。

以下列出STAR經選舉產生的發言人及其副手團隊,以及委員會主席。所列機構為該員擔任該職位時所屬的機構。

發言人

  • 2023年至今  發言人:Frank Geurts (Rice)、Lijuan Ruan (BNL)
    • 副手: ShinIchi Esumi (Tsukuba)、Qinghua Xu (Shandong)
  • 2020–2023年  發言人: Helen Caines (Yale)、Lijuan Ruan (BNL)
    • 副手: Kenneth Barish (UC Riverside)、Xin Dong (LBNL)
  • 2017–2020年  發言人: Helen Caines (Yale)、Zhangbu Xu (BNL)
    • 副手: Jim Drachenberg (ACU)、Frank Geurts (Rice)
  • 2014–2017年:Zhangbu Xu (BNL)
    • 副手: Helen Caines (Yale)、Renee Fatemi (UTK)、Ernst Sichtermann (LBNL)
  • 2011–2014年:Nu Xu (LBNL)
    • 副手: James Dunlop (BNL)、Bedangadas Mohanty (VECC/NISER)、 Scott Wissink (Indiana)
  • 2008–2011年:Nu Xu (LBNL)
    • 副手: James Dunlop (BNL)、Olga Evdokimov (UIC)、Berndt Surrow (MIT)
  • 2005–2008年:Tim Hallman (BNL)
    • 副手: Carl Gagliardi (Texas A&M)、Hans Georg Ritter (LBNL)、Helen Caines (Yale) (2007 - 2008)
  • 2002–2005年:Tim Hallman (BNL)
    • 副手: Jim Thomas (LBNL)、Steven Vigdor (Indiana)
  • 1991–2002年:John Harris (Yale)
    • 副手: Rene Bellwied (Wayne State) (2001-2002)、Tim Hallman (BNL) (1999-2000)

委員會主席

  • 2021年至今:Jana Bielčíková (NPI, CAS)
  • 2016–2021年:Olga Evdokimov (UIC)
  • 2014–2016年:Huan Huang (UCLA)
  • 2009–2014年:Gary Westfall (MSU)
  • 2005–2008年:Hank Crawford (UC Berkeley)
  • 2003–2005年:Bill Christie (BNL)
  • 2000–2003年:Jay Marx (LBNL)

參見

  • 布賴特-惠勒過程
  • 真空雙折射

參考資料

外部連結

STAR實驗在INSPIRE-HEP上的紀錄 Category:粒子物理學實驗