美国最后的重型粒子对撞机盘踞在纽约州长岛布鲁克海文国家实验室的松树贫瘠之地和稀疏的附属建筑之下。相对论重离子对撞机（RHIC），正如其名称所示，最近结束休眠，配备了新装置，以揭示原子的秘密。
当涉及到粒子碰撞的能量时，RHIC 与欧洲的大型强子对撞机相比相形见绌——能量决定了碰撞是否会产生新的、奇异的粒子。但是，该机器坚持其相关性（以及美国能源部的资助），放弃对新事物的追求，转而更仔细地观察神秘的熟悉事物：构成原子核的夸克和胶子，从而构成所有可见物质的 99%，而关于这些物质，仍有若干事情尚不为人知。
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在典型的运行中，金原子核在 RHIC 的中央动脉中以光速的 99.995% 相反方向飞行，然后在两个主要探测器 STAR 和 PHENIX 内部，以蚊子碰撞的能量猛烈撞击在一起——物体的重量是它们的 10 万亿倍。碰撞瞬间产生一个数万亿度的“夸克-胶子等离子体”液滴——在这种物质中，夸克和胶子摆脱了它们的个性，形成一个单一的流动实体。正是在 2000 年代初的 RHIC，实验首次明确地再现了这种奇异的液体，研究人员认为这种液体在宇宙的婴儿期充满了宇宙。
在 RHIC，等离子体液滴在冷却并凝结成单个粒子之前，仅能存活大约十万亿分之一的十亿分之一秒。
多年来的测量，以及利用等离子体与黑洞之间奇特的数学关系的计算，表明它是一种几乎“完美”的液体，具有量子物理学允许的最低粘度（或内摩擦力）。
STAR 探测器控制室中的监视器显示了金-金碰撞产生的碎片（也发生其他碰撞，例如质子-金和质子-质子碰撞）。
利用金原子核及其近 200 个组成质子和中子，科学家们采用霰弹枪方法来解决在量子尺度目标之间引发接触的问题。一次碰撞可以产生数千个粒子。“这就像试图从碎片中重建一个爆竹，”STAR 计算组的联合负责人 吉恩·范布伦 说。
强力通过胶子的交换来传递，它将夸克结合成质子和中子，并将这些物体结合成原子核。但是，描述强力的方程非常难以求解，以至于物理学家对夸克-胶子动力学没有完全的理解。例如，夸克-胶子等离子体液滴的形成速度比碰撞期间预期的要快得多。对于 2 月 10 日开始的 RHIC 第 15 次运行，科学家们升级了 PHENIX 探测器，配备了一种新型钨-硅混合跟踪装置，以帮助探测来自碰撞粒子深处的胶子的辐射。“一种想法是我们对胶子分布的看法是错误的，”PHENIX 科学家 芭芭拉·雅克 解释说，她是加州大学伯克利分校的物理学教授。她说，超密集的胶子“场”，而不是离散的胶子，可能渗透到质子中。
作为世界上唯一的极化质子对撞机，RHIC 还旨在解决所谓的“自旋危机”，这是一个关于粒子的一种称为“自旋”的特性的未解决问题。质子的三个夸克仅占其自旋的五分之一，这表明大部分来自胶子的自旋以及夸克和胶子相互绕轨道运行。通过使质子在一定方向范围内自旋时发生碰撞，科学家们希望确定其组成部分的自旋和轨道。
RHIC 的未来是不确定的，它雇用了 850 人，每年花费美国能源部约 1.6 亿美元。在 2012 年一份为继续运营辩护的 白皮书 中，科学家们认为“RHIC 正值盛年”，新的升级准备好回答核物理学的关键问题。然而，一个科学家小组 勉强建议关闭对撞机，以支持另外两个竞争相同资金的核物理设施。到目前为止，所有三个实验室都已入选，但 RHIC 的每次运行都可能是最后一次。
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