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The future fixed-target program at the CERN SPS

यह शोध पत्र क्वार्क-ग्लूऑन प्लाज्मा अध्ययनों में CERN SPS फिक्स्ड-टारगेट कार्यक्रम की ऐतिहासिक उपलब्धियों की समीक्षा करता है और परिमित बेरियन केमिकल पोटेंशियल (finite baryon chemical potential) पर QCD चरण आरेख (QCD phase diagram) की और अधिक खोज करने के लिए NA61 और नव-अनुमोदित NA60+/DiCE प्रयोग से जुड़े भविष्य के भौतिकी कार्यक्रम की रूपरेखा प्रस्तुत करता है।

मूल लेखक: Enrico Scomparin

प्रकाशित 2026-07-27

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CC BY 4.0

मूल लेखक: Enrico Scomparin

मूल पेपर CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) के तहत लाइसेंस किया गया है। ✨ नीचे दिए गए पेपर की यह व्याख्या AI से तैयार की गई है। इसे लेखकों ने न तो लिखा है, न इसका समर्थन किया है। तकनीकी सटीकता के लिए मूल पेपर देखें। पूरा डिस्क्लेमर पढ़ें

ब्रह्मांडीय सूप और टाइम मशीन

बिग बैंग के ठीक एक सेकंड बाद के ब्रह्माण्ड की कल्पना करें। यह सितारों, ग्रहों या यहाँ तक कि परमाणुओं से भी नहीं बना था। इसके बजाय, यह एक अत्यंत गर्म, अत्यंत सघन सूप था जहाँ पदार्थ के नन्हे निर्माण खंड—क्वार्क्स और ग्लुऑन्स—स्वतंत्र रूप से तैर रहे थे, वे प्रोटॉन या न्यूट्रॉन के भीतर एक साथ चिपके हुए नहीं थे। वैज्ञानिक इस पदार्थ की अवस्था को "क्वार्क-ग्लूऑन प्लाज्मा" (QGP) कहते हैं। यह बर्फ के टुकड़ों (जमे हुए पदार्थ) और उबलते पानी (मुक्त बहने वाले प्लाज्मा) के बीच के अंतर जैसा है। हमारा ब्रह्मांड कैसे ठंडा हुआ और आज हम जो कुछ भी देखते हैं वह कैसे बना, इसे समझने के लिए भौतिकविदों को प्रयोगशाला में इस सूप को फिर से बनाने की आवश्यकता होती है।

लेकिन इसमें एक मोड़ है। हम जानते हैं कि इस सूप को अत्यधिक उच्च तापमान पर कैसे बनाया जाए (जैसे लार्ज हैड्रोन कोलाइडर में), लेकिन हम यह भी जानना चाहते हैं कि क्या होता है जब सूप "गाढ़ा" हो जाता है या इसमें अधिक "सामग्री" ठूंस दी जाती है। भौतिकी की भाषा में, इसे उच्च "बैरियोकेमिकल पोटेंशियल" ( $\mu_B$ ) कहा जाता है। इसे एक भीड़भाड़ वाले कॉन्सर्ट के अंतर की तरह समझें जहाँ हर कोई एक-दूसरे से चिपका हुआ है बनाम एक खाली पार्क। पदार्थ के व्यवहार के नियम इस बात पर निर्भर हो सकते हैं कि भीड़ कितनी है। आप जो पेपर पढ़ने जा रहे हैं, वह CERN के एक विशेष यंत्र के बारे में है, जिसे SPS कहा जाता है, जो एक टाइम मशीन और प्रेशर कुकर की तरह कार्य करता है, जिससे वैज्ञानिकों को इस विशिष्ट प्रकार के भीड़भाड़ वाले, गर्म सूप को बनाने और इसके व्यवहार का अध्ययन करने के लिए भारी परमाणुओं को आपस में टकराने की अनुमति मिलती है।

CERN SPS: एक भारी-आयन टाइम मशीन

CERN सुपर प्रोटॉन सिनक्रोट्रॉन (SPS) एक विशाल कण त्वरक (particle accelerator) है जो 1986 से परमाणु भौतिकी की दुनिया में एक प्रमुख खिलाड़ी रहा है। जबकि अन्य मशीनें उच्चतम संभव ऊर्जाओं पर ध्यान केंद्रित कर सकती हैं, SPS के पास एक विशेष सुपरपावर है: यह भारी आयनों (जैसे लेड परमाणुओं) को विभिन्न गति सीमाओं पर आपस में टकरा सकता है। यह वैज्ञानिकों को ब्रह्मांड के इतिहास के एक विशिष्ट "कोने" को खोजने की अनुमति देता है जहाँ पदार्थ का घनत्व अधिक होता है, लेकिन तापमान इस बात को देखने के लिए बिल्कुल सही होता है कि "सूप" कैसे बदलता है।

एनरिको स्कोपरीन द्वारा लिखा गया यह पेपर इस कार्यक्रम के भविष्य का एक रोडमैप है। यह तर्क देता है कि भले ही SPS दशकों से चल रहा है, हमने इसके ऊर्जा रेंज के "मध्य क्षेत्र" को पूरी तरह से नहीं खोजा है। अधिकांश पिछले प्रयोग उच्चतम गति (लेड-लेड टकराव के लिए 158 GeV/nucleon) पर चले थे, लेकिन असली रहस्य कम गति पर छिपे हो सकते हैं। लेखक का सुझाव है कि नए, अधिक सटीक उपकरणों के साथ, हम अंततः बड़े सवालों के जवाब दे सकते हैं: क्या सामान्य पदार्थ से क्वार्क-ग्लूऑन प्लाज्मा में संक्रमण सुचारू रूप से होता है, या क्या वहां अचानक "फेज चेंज" (अवस्था परिवर्तन) होता है जैसे पानी बर्फ में बदल जाता है? क्या कोई "क्रिटिकल पॉइंट" (क्रांतिक बिंदु) है जहाँ भौतिकी के नियम अजीब हो जाते हैं?

नए खिलाड़ी: NA61/SHINE और NA60+/DiCE

इन सवालों से निपटने के लिए, पेपर दो मुख्य पात्रों को पेश करता है: एक अपग्रेड किया गया अनुभवी और एक बिल्कुल नया नौसिखिया।

1. अपग्रेड किया गया अनुभवी: NA61/SHINE
NA61/SHINE प्रयोग 2009 से मौजूद है, जो कणों के जन्म (collisions) का अध्ययन कर रहा है। यह डेटा में एक "हॉर्न" (horn) खोजने के लिए प्रसिद्ध है—कणों की संख्या में एक अजीब उछाल जो उस क्षण की ओर इशारा करता है जब पदार्थ "हैड्रोनिक" (सामान्य) से "पार्टोनिक" (QGP सूप) में बदल जाता है।

पेपर NA61/SHINE के लिए हल्के नाभिकों (जैसे ऑक्सीजन, मैग्नीशियम और बोरॉन) को तीन अलग-अलग गतियों पर टकराने की एक नई योजना की रूपरेखा तैयार करता है: 13, 30, और 150 A GeV/c।

उपमा: कल्पना करें कि आप एक स्पंज के व्यवहार का परीक्षण कर रहे हैं जब आप उसे हल्का, मध्यम और ज़ोर से दबाते हैं। अलग-अलग आकार के "स्पंज" (हल्के नाभिक) का उपयोग करके और उन्हें अलग-अलग गति से दबाकर, वैज्ञानिक यह देखना चाहते हैं कि "स्पंज" ठीक कब एक तरल (QGP) की तरह व्यवहार करना शुरू करता है।
अपग्रेड: वे एक बड़े डिटेक्टर को एक सुपर-फास्ट सिलिकॉन कैमरा सिस्टम से बदलने की योजना बना रहे हैं। यह उन्हें प्रति सेकंड 10,000 बार तस्वीरें लेने में सक्षम बनाएगा, जिससे वे उन विवरणों को पकड़ सकेंगे जो पहले छूट गए थे। वे लेड टकरावों में "चार्म" कणों (सामान्य कणों के भारी संस्करण) को भी देखना चाहते हैं, जो उन्होंने पहले सीधे तौर पर नहीं किया है।

2. बिल्कुल नया नौसिखिया: NA60+/DiCE
जून 2026 में स्वीकृत, NA60+/DiCE इस पेपर का बड़ा नया प्रस्ताव है। इसे QGP के "हार्ड" और "इलेक्ट्रोमैग्नेटिक" प्रोब्स के लिए एक उच्च-परिशुद्धता सूक्ष्मदर्शी (microscope) के रूप में डिज़ाइन किया गया है।

उपमा: यदि QGP एक गर्म, धुंधला कमरा है, तो अधिकांश कण धुंध के माध्यम से चलने वाले लोगों की तरह हैं; वे टकराते हैं और अपनी ऊर्जा खो देते हैं। लेकिन "हार्ड प्रोब्स" (जैसे भारी क्वार्क्स) और "इलेक्ट्रोमैग्नेटिक प्रोब्स" (जैसे हल्के कण जिन्हें डाइलैप्टन कहा जाता है) भूतों की तरह हैं। वे बिना टकराए सीधे धुंध के पार निकल जाते हैं, और विस्फोट के बिल्कुल केंद्र से एक सटीक संदेश लेकर आते हैं।
सेटअप: यह प्रयोग एक चतुर दो-भाग वाले डिटेक्टर का उपयोग करता है। पहला भाग (वर्टेक्स स्पेक्ट्रोमीटर) अति-आधुनिक सिलिकॉन सेंसर का उपयोग करता है ताकि कण कहाँ से आ रहे हैं, इसे अविश्वसनीय सटीकता (20 माइक्रोमीटर तक!) के साथ ट्रैक किया जा सके। दूसरा भाग (म्यूऑन स्पेक्ट्रोमीटर) उन कणों को पकड़ता है जो कंक्रीट की एक मोटी दीवार के माध्यम से निकल जाते हैं।
लक्ष्य: दोनों तरफ के ट्रैक्स को मिलाकर, वे केवल ~4% की अनुमानित अनिश्चितता के साथ सूप के तापमान को मापने की उम्मीद करते हैं। वे विशेष रूप से एक "कैलोरिक कर्व" (caloric curve) की तलाश में हैं—एक ऐसा ग्राफ जो दिखाता है कि अधिक ऊर्जा जोड़ने पर सूप का तापमान कैसे बदलता है। यदि यह वक्र समतल हो जाता है, तो यह प्रथम-क्रम के फेज ट्रांज़िशन (अवस्था परिवर्तन) के लिए एक निर्णायक सबूत होगा।

सिमुलेशन क्या कहते हैं

पेपर केवल विचारों के बारे में बात नहीं करता है; यह यह देखने के लिए सिमुलेशन चलाता है कि क्या ये नए डिटेक्टर वास्तव में काम कर सकते हैं।

"घोस्ट" सिग्नल: 8.8 GeV पर लेड-लेड टकराव के सिमुलेशन में, टीम को 1.5 और 2.5 GeV/c² के द्रव्यमान सीमा में "थर्मल रेडिएशन" (गर्म सूप द्वारा उत्सर्जित प्रकाश) का एक स्पष्ट संकेत मिलने की उम्मीद है। वे भविष्यवाणी करते हैं कि वे उच्च सटीकता के साथ तापमान ढलान (temperature slope) को माप सकते हैं।
"काइरल" रहस्य: वे यह संकेत खोजने की भी कोशिश कर रहे हैं कि क्या "काइरल सिमेट्री" (chiral symmetry) बहाल हो रही है। यह एक फैंसी तरीका है यह कहने का कि कण अपना "द्रव्यमान" खो रहे हैं और प्रारंभिक ब्रह्मांड के मुक्त-भटकने वाले क्वार्क्स की तरह बन रहे हैं। सिमुलेशन बताते हैं कि यदि ऐसा होता है, तो एक विशिष्ट प्रकार के कण सिग्नल में 20-30% की वृद्धि होगी।
भारी खिलाड़ी: भारी "चार्म" कणों के लिए, सिमुलेशन दिखाते हैं कि बहुत अधिक बैकग्राउंड शोर के बावजूद, नए डिटेक्टर $D^0$ मेसॉन जैसे कणों की स्पष्ट पहचान करने में सक्षम होने चाहिए। उन्होंने $J/\psi$ कण (एक प्रकार का भारी क्वार्क जोड़ा) के माप का भी सिमुलेशन किया और भविष्यवाणी की कि वे सबसे हिंसक टकरावों में 30% की कमी (suppression) देख सकते हैं (जो एक संकेत है कि सूप उस कण को पिघला रहा है)।

निष्कर्ष

पेपर निष्कर्ष निकालता है कि CERN SPS अभी भी एक पावरहाउस है, जो लगभग 2041 तक चलने में सक्षम है। यह ब्रह्मांड के फेज डायग्राम के "फाइनाइट $\mu_B$ " क्षेत्र का पता लगाने के लिए अद्वितीय रूप से स्थित है—एक ऐसी जगह जहाँ अन्य मशीनें नहीं पहुँच सकतीं। जबकि NA61/SHINE प्रयोग कण उत्पादन के सामान्य परिदृश्य को मैप करना जारी रखेगा, नया NA60+/DiCE सबसे मायावी संकेतों की हाई-डेफिनिशन तस्वीरें लेने का वादा करता है।

लेखक आश्वस्त हैं कि इन नए उपकरणों के साथ, हम अंततः देख पाएंगे कि क्वार्क-ग्लूऑन प्लाज्मा में संक्रमण एक सुचारू स्लाइड है या एक अचानक ढलान, और क्या प्रकृति के नियमों में कोई "क्रिटिकल पॉइंट" मौजूद है। यह अभी तक सुलझा हुआ रहस्य नहीं है, लेकिन पेपर का तर्क है कि SPS सही उत्तर खोजने के लिए सबसे अच्छी जगह है, बशर्ते हम इसे देखने के लिए सही उपकरण दें।

तकनीकी सारांश: CERN SPS पर भविष्य का फिक्स्ड-टारगेट प्रोग्राम

समस्या और प्रेरणा
CERN सुपर प्रोटॉन सिनक्रोट्रॉन (SPS) एक अद्वितीय सुविधा बनी हुई है जो $5 < \sqrt{s_{NN}} < 17$ GeV की सेंटर-ऑफ-मास ऊर्जा रेंज में भारी आयनों को त्वरित करने में सक्षम है, जो लगभग 220–450 MeV के बैरियोकेमिकल पोटेंशियल ( $\mu_B$ ) के अनुरूप है। जबकि SPS प्रयोगों के प्रारंभिक चरण (जो 2000 में समाप्त हुआ) ने स्ट्रेंजनेस एन्हांसमेंट और $J/\psi$ सप्रेशन जैसी खोजों के माध्यम से पदार्थ की एक नई अवस्था (क्वार्क-ग्लूऑन प्लाज्मा, QGP) के निर्माण के पुख्ता प्रमाण स्थापित किए थे, शीर्ष SPS ऊर्जा (158 GeV/न्यूक्लियॉन) से नीचे की ऊर्जा डोमेन अभी भी कम-अन्वेषित है। विशेष रूप से, निम्न ऊर्जाओं पर हार्ड और इलेक्ट्रोमैग्नेटिक प्रोब्स पर डेटा की कमी है, और वह क्षेत्र जो संभावित रूप से QCD क्रिटिकल पॉइंट (CP) और फर्स्ट-ऑर्डर फेज ट्रांजिशन की शुरुआत को होस्ट करता है, उसे और अधिक जांच की आवश्यकता है। यह शोध पत्र तर्क देता है कि प्रयोगों के पहले चरण के समापन के बावजूद, SPS लगभग 2041 तक परिचालन जारी रख सकता है। इस निरंतरता को परिमित $\mu_B$ क्षेत्र में QCD फेज डायग्राम को अधिक गहनता से मैप करने की आवश्यकता और पिछले दो दशकों में डिटेक्शन टेक्नोलॉजी में हुई प्रगति द्वारा न्यायोचित ठहराया गया है, जो पिछले सटीकता सीमाओं को पार करने की अनुमति देती है।

कार्यप्रणाली और प्रस्तावित प्रयोगात्मक कार्यक्रम
यह शोध पत्र इन भौतिकी अंतराल को संबोधित करने के लिए दो प्राथमिक पहलों की रूपरेखा तैयार करता है: उन्नत NA61/SHINE प्रयोग और नया स्वीकृत NA60+/DiCE प्रयोग।

NA61/SHINE अपग्रेड:
- उद्देश्य: विभिन्न सिस्टम साइज और ऊर्जाओं के माध्यम से हैड्रोनिक से पार्टोनिक पदार्थ के संक्रमण का अध्ययन करके डिकॉन्फाइनमेंट की शुरुआत की जांच करना।
- दृष्टिकोण: प्रस्तावित कार्यक्रम 13, 30, और 150 A GeV/c के मोमेंटा पर हल्के आयन बीम (ऑक्सीजन, मैग्नीशियम, बोरॉन) का उपयोग करके माप प्रस्तावित करता है। यह निम्न ऊर्जा पर रेजोनेंस-डोमिनेटेड डायनेमिक्स, मध्यवर्ती ऊर्जा पर हैड्रोनिक और पार्टोनिक तंत्रों के बीच परस्पर क्रिया के अध्ययन, और शीर्ष ऊर्जा पर QGP की शुरुआत की पहचान करने की अनुमति देता है।
- हार्डवेयर: अपग्रेड में पहले बड़े वॉल्यूम वाले टाइम प्रोजेक्शन चैंबर (TPC) को एक फास्ट ट्रैकिंग सिस्टम से बदलना शामिल है जो सिलिकॉन-पिक्सेल डिटेक्टरों (लक्ष्य के पास) और बड़े गैस डिटेक्टरों (डाउनस्ट्रीम) पर आधारित है। यह सिस्टम $\sim$ 10 kHz तक के इंटरेक्शन रेट को संभालने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
- दायरा: हल्के आयन टकरावों के अलावा, उन्नत कार्यक्रम केंद्रीय Pb-Pb टकरावों में चार्म-हैड्रॉन उत्पादन का पहला प्रत्यक्ष माप करने और मल्टी-स्ट्रेंजनेस उत्पादन का अध्ययन करने का लक्ष्य रखता है।
NA60+/DiCE प्रयोग:
- उद्देश्य: SPS ऊर्जा रेंज में Pb-Pb टकरावों में हार्ड (ओपन चार्म, चारमोनिया) और इलेक्ट्रोमैग्नेटिक प्रोब्स (डाइलेप्टॉन) का उच्च-परिशुद्धता अध्ययन।
- डिटेक्टर डिज़ाइन: पूर्ववर्ती NA60 डिटेक्टर से प्रेरित, सेटअप में एक वर्टेक्स स्पेक्ट्रोमीटर और एक म्यूऑन स्पेक्ट्रोमीटर शामिल है जो एक मोटे हैड्रॉन एब्जॉर्बर द्वारा अलग किया गया है, प्रत्येक में एक डिपोल मैग्नेट लगा है।
  - वर्टेक्स स्पेक्ट्रोमीटर: पांच स्टेशनों में व्यवस्थित मोनोलिथिक एक्टिव पिक्सेल सेंसर्स (MAPS) का उपयोग करता है। सेंसर न्यूनतम डेड ज़ोन के साथ बड़े क्षेत्रों ( $\sim$ 13.5 $\times$ 13.5 cm $^2$ ) बनाने के लिए स्टिचिंग तकनीक (रिपीटेड सेंसर यूनिट्स) का उपयोग करते हैं।
  - म्यूऑन स्पेक्ट्रोमीटर: छह मल्टी-वायर प्रोपोर्शनल चैंबर (MWPC) ट्रैकिंग स्टेशनों से बना है। यह MNP33 मैग्नेट का उपयोग करता है (जो पहले NA62 द्वारा उपयोग किया गया था) और इसमें पंच-थ्रू हैड्रॉन्स को रोकने के लिए एक माध्यमिक कंक्रीट एब्जॉर्बर शामिल है।
- प्रदर्शन: सिस्टम को उच्च रिज़ॉल्यूशन प्राप्त करने के लिए वर्टेक्स और म्यूऑन स्पेक्ट्रोमीटरों के बीच ट्रैक्स को मैच करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। अपेक्षित मास रिज़ॉल्यूशन $\omega$ मेसॉन के लिए 11 MeV और $J/\psi$ (डिम्यूऑन क्षय के माध्यम से) के लिए 33 MeV है, जिसमें $p_T = 1$ GeV/c पर इम्पैक्ट पैरामीटर रिज़ॉल्यूशन $\sim$ 20 $\mu$ m है।

प्रमुख परिणाम और भौतिकी संभावनाएं
शोध पत्र प्रस्तावित प्रयोगों के लिए विस्तृत प्रदर्शन सिमुलेशन और भौतिकी प्रोजेक्शन प्रस्तुत करता है:

इलेक्ट्रोमैग्नेटिक प्रोब्स (डाइलेप्टॉन):
- $\sqrt{s_{NN}} = 8.8$ GeV पर Pb-Pb टकरावों के लिए सिमुलेशन ( $0.6 \times 10^{12}$ आयन ऑन टारगेट की एकीकृत ल्यूमिनोसिटी के साथ) $m_{\mu\mu} < 1$ GeV/c $^2$ के लिए इन-मीडियम $\rho$ क्षय द्वारा डोमिनेटेड थर्मल रेडिएशन यील्ड को मापने की क्षमता दर्शाते हैं।
- थर्मल स्पेक्ट्रम को 2.5–3 GeV/c $^2$ तक मापने योग्य होने की उम्मीद है।
- $1.5 < m_{\mu\mu} < 2.5$ GeV/c $^2$ के अंतराल में स्पेक्ट्रम को फिट करके, प्रयोग dextracted औसत तापमान ( $T_{slope}$ ) पर $\sim$ 4% की कुल अनिश्चितता का अनुमान लगाता है। यह परिशुद्धता $T_{slope}$ की $\sqrt{s_{NN}}$ -डिपेंडेंस में संरचनाओं का पता लगाने का लक्ष्य रखती है, जो संभावित रूप से फर्स्ट-ऑर्डर फेज ट्रांजिशन से जुड़े "कैलोरिक कर्व" के फ्लैटनिंग को प्रकट कर सकती है।
- सेटअप चिरल सिमेट्री रेस्टोरेशन के प्रति भी संवेदनशील है, जिसमें 0.9–1.4 GeV/c $^2$ क्षेत्र में $\rho$ - $a_1$ मिक्सिंग के कारण डाइलेप्टॉन यील्ड में $\sim$ 20–30% की वृद्धि का पता लगाने की क्षमता है।
हेवी क्वार्क प्रोब्स:
- ओपन चार्म: प्रयोग चार्ज हैड्रॉन्स में उनके क्षय के माध्यम से ओपन चार्म हैड्रॉन्स ( $D^0$ , $D_s$ , $\Lambda_c$ ) को पुनर्गठित करने की योजना बनाता है। विस्थापित क्षय वर्टेक्स (औसत प्रॉपर डिके लेंथ 60–310 $\mu$ m) के आधार पर ज्यामितीय चयन से कॉम्बिनेटोरियल बैकग्राउंड को पर्याप्त रूप से कम करने की उम्मीद है ताकि बिना स्पष्ट पार्टिकल आइडेंटिफिकेशन के इन कणों की पहचान की जा सके।
- चारमोनियम: $E_{lab} = 50$ A GeV पर Pb-Pb टकरावों में $J/\psi$ सप्रेशन ( $R_{AA}$ ) के लिए सिमुलेशन कोल्ड न्यूक्लियर मैटर प्रभावों के परे 30% सप्रेशन मानकर चलते हैं। डिटेक्टर का रिज़ॉल्यूशन सटीक सेंट्रैलिटी डिपेंडेंस अध्ययनों की अनुमति देता है।
स्ट्रेंजनेस और फ्लक्चुएशन:
- NA61/SHINE ने पहले $K^+/\pi^+$ अनुपात में "हॉर्न" संरचना को मैप किया है। भविष्य के माप इसे हल्के आयन टकरावों तक विस्तारित करेंगे ताकि ट्रांजिशन थ्रेशोल्ड को बेहतर ढंग से परिभाषित किया जा सके।
- फ्लक्चुएशन अध्ययन (नेट चार्ज के क्युमलेंट रेशियो) वर्तमान SPS डेटा और FAIR/CBM डोमेन (4.5–7.5 GeV) के बीच के गैप को भरने के लिए नॉन-मोनोटोनिक व्यवहार की तलाश जारी रखेंगे।

महत्व और दावे
शोध पत्र का दावा है कि CERN SPS भारी आयन भौतिकी के लिए एक अद्वितीय और लचीला वातावरण प्रदान करता है जो समान ऊर्जा रेंज में अन्य सुविधाओं द्वारा पूरी तरह से दोहराया नहीं जा सकता है। जबकि NICA एक संभावित प्रतिस्पर्धी है, शोध पत्र नोट करता है कि NICA के इंटरेक्शन रेट्स SPS की क्षमता (जो $10^6$ Pb आयन/सेकंड से अधिक हो सकती है) की तुलना में एक क्रम से अधिक कम होने की उम्मीद है।

प्रस्तावित कार्यक्रम का महत्व इसकी क्षमता में निहित है:

QCD फेज डायग्राम को मैप करना: विशेष रूप से सीमित $\mu_B$ क्षेत्र को लक्षित करना जहाँ क्रिटिकल पॉइंट और फेज ट्रांजिशन की प्रकृति (क्रॉसओवर बनाम फर्स्ट-ऑर्डर) के प्रकट होने की उम्मीद है।
तकनीकी प्रगति का लाभ उठाना: पिछले पीढ़ियों के प्रयोगों (जैसे NA38/NA50/NA60) की सटीकता सीमाओं को दूर करने के लिए आधुनिक Si-पिक्सेल डिटेक्टरों और हाई-रेट क्षमताओं का उपयोग करना।
पूरक डेटा प्रदान करना: कम-ऊर्जा पर हार्ड और इलेक्ट्रोमैग्नेटिक प्रोब्स के लिए महत्वपूर्ण डेटा प्रदान करना जो वर्तमान में Pb-Pb टकरावों के लिए उपलब्ध नहीं है, जिससे उच्च-ऊर्जा कोलाइडर परिणामों और भविष्य के FAIR डेटा को पूरक बनाया जा सके।

लेखकों का निष्कर्ष है कि NA61/SHINE अपग्रेड और नई NA60+/DiCE प्रयोग द्वारा समर्थित इस भौतिकी कार्यक्रम का निरंतरता तकनीकी रूप से व्यवहार्य और QGP और QCD फेज डायग्राम की व्यापक समझ के लिए वैज्ञानिक रूप से महत्वपूर्ण है।

ब्रह्मांडीय सूप और टाइम मशीन

CERN SPS: एक भारी-आयन टाइम मशीन

नए खिलाड़ी: NA61/SHINE और NA60+/DiCE

सिमुलेशन क्या कहते हैं

निष्कर्ष

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