中大參與粒子探測器實驗 探宇宙大爆炸奧秘

中央大學參與相對論性重離子對撞機（RHIC）最新實驗sPHENIX粒子探測器，提供探測器模組的組裝與測試技術，共同探索宇宙大爆炸後特殊物質狀態的奧秘。

中大今天發布新聞稿，這項由美勃羅克哈文國立實驗所

（Brookhaven National Laboratory，又譯：美國布魯克海汶國家實驗室）主導的研究，結果近期被「物理評論C」（Physical Review C）與「高能物理雜誌」（Journal of High Energy Physics）兩期刊接受發表。為深入探索「夸克-膠子電漿態」（QGP）奠定基礎。

「夸克-膠子電漿態」（QGP）是一種在約140億年前大爆炸後僅幾微秒內存在的特殊物質狀態。科學家希望深入了解QGP的特性，進而探索宇宙如何形成。

中大參與的sPHENIX新型探測器，特色是高精度的軌跡探測，能夠重建粒子的運動軌跡，即便是那些在碰撞中心周圍僅相當於數根頭髮寬度距離內產生，並迅速衰變的稀有關鍵粒子也不例外。

此外，sPHENIX還配備了一整套量能器，用以測量自碰撞中噴發出的粒子能量。其中，電磁量能器可測量電子與光子的能量。而強子量能器則是在碰撞區中央周圍配置的裝置，負責測量強子（由夸克組成的複合粒子）在各個方向射出時所攜帶的能量。

實驗顯示，原子核碰撞越正面，產生的帶電粒子數與總能量越高，驗證了探測器的精確度與穩定性，為後續高解析度探索QGP特性打下基礎。

中央大學高能物理團隊自2018年底正式加入sPHENIX實驗，與台灣大學高能物理團隊共同參與中間層矽軌跡探測器（INTT）的建造工作。

台灣團隊負責的INTT矽探測模組，於國家科學及技術委員會支持設立的「台灣高能物理聯合實驗室」組裝與測試，這是實驗室設立後首項完成的國際級重要探測器建置任務。INTT計畫主要由日本理化學研究所（RIKEN）出資，台灣團隊提供探測器模組的組裝與測試技術，成功完成全系統所需約1/3的矽模組。