这项实验将在长达3.9公里的地下原子加速器-相对论重离子对撞机(RHIC)内进行,历时约15周,金原子核内的质子和中子在RHIC内相互对撞,对撞能级为1000亿电子伏特。

  科学家表示,尽管从2000年起,就有科学家一直在进行类似的实验,但最新实验的对撞数量为以前所有实验的总和,将让以前的尝试相形见绌。该实验室对撞器-加速器部门的联合负责人沃尔夫拉姆·费舍尔在一份声明中表示:“从物理学角度而言,新实验为以前所有实验的集大成者。”

  性能的提升主要归功于以下几方面:首先,对撞速度更快,因为金离子束的温度更低而且被聚集得更好。在名为“随即冷却”的聚集技术内,传感器会监测微小亚原子粒子的随机运动,再使用电场轻推这些原子,让其重新呈一条直线。其次,由超导材料制成的无线射频光腔缩小了离子束发生对撞的位置。超导材料的使用使光腔能耐受更高的电压,从而制造出更强的电场,将粒子加速到更高能级。费舍尔表示:“新型无线射频系统提供了更好的聚集能力。”

  再次,实验中用到的改良版硅探测器能更好地探测到稀有粒子(比如罕见的 “粲夸克”粒子等)。尽管这些粒子的寿命非常短暂,行进距离只有头发丝那么宽,之后就发生衰变,但新探测器能通过监测它们变成的粒子,在粒子烟消云散之前将其捕获。该国家实验室的物理学家杰米·邓禄普指出,这种“硅传感器纤薄的‘身形’和高分辨率将使我们能获悉由重质量夸克组成的粒子如何从RHIC的夸克-胶子等离子体中流泻出来。”